我在腾飞年代搞科研第168章 顺便的事

正值2002年华国载人航天工程‘天舟’系列关键技术研发的紧要关头团队正全力攻克各项核心难题。

其中远航二号F运载火箭作为新一代载人火箭平台肩负着将航天员安全送入预定轨道的重任。

而姜蕴宁所在的团队正负责其中最核心的一环：飞行动力学建模与轨迹优化。

作为载人航天用火箭远航二号F运载火箭不仅对推力调节、姿态控制提出极高要求更对整个飞行过程的轨迹精度与动态响应设定了极严苛的容错标准。

尤其在大气层穿越段、推力切换点、临近入轨窗口等高敏感阶段稍有误差就可能造成灾难性的后果。

为了攻克这一难题顾远舟与姜蕴宁联手对火箭轨迹的数值仿真与算法系统进行了深度重构。

他们提出的模型改进与自适应算法优化不仅提高了计算精度更显着增强了系统在高刚性区域的稳定性和响应能力。

可以说这些改进为远航二号F的稳定飞行和精准入轨打下了坚实的数学基础。

这一阶段项目对数值计算的精度、算法的抗干扰能力以及实时反馈能力提出了前所未有的挑战。

团队中既有经验丰富的系统工程师与材料专家也汇聚了数学建模与控制算法方向的顶尖青年才俊确保从理论验证到工程落地每一步都严丝合缝。

顾远舟一边听一边已经开始记在自己的本子上低声道：“好那算法模块的重构接下来你来盯。

” 姜蕴宁继续操作拉出残差分析窗口屏幕上浮现出误差热图和局部振荡系数： “这段偏差的主要来源是控制输入中的非线性扰动在积分过程中被系统的高频响应模态所放大。

我打算换掉原来的后向欧拉法改用RKF嵌套法结合步长自适应控制提高精度的同时稳定数值行为。

” 自适应步长指火箭在刚启动、推力切换、进出大气层这些阶段状态变量（如速度、加速度）会突然发生剧烈变化系统能根据实际情况调节速度的算法简单的时候计算快复杂的时候自动减慢节奏从而既保证计算精度又不浪费资源。

顾远舟略作沉吟：“RKF嵌套法确实适合动态调步但在这种临界震荡段容易出现数值抖动。

之前几轮仿真结果就因为这个被拖崩了。

” 姜蕴宁点开另一个子模块窗口语气平静地回应：“所以我在每阶导数运算前引入了C滤波器对误差向量进行高频抑制和权重归一处理。

这能有效缓冲非线性扰动带来的影响。

” 她指着屏幕上的一段曲线：“特别是在推力切换点系统状态变量——比如加速度、速度、推力方向——会突然发生剧烈变化属于典型的非线性跃迁区。

” 这正是数值计算中最棘手的部分之一。

她接着说下去“这种情况下积分计算最容易发生局部发散。

滤波机制可以在这些高敏感区段提前‘修整’把太突兀的部分先压一压让整体计算过程更平稳、更可靠。

” 顾远舟盯着公式框和误差谱目光一凝。

“……你本科就掌握这个程度的误差控制方法？” “哦顺便的事。

”姜蕴宁耸耸肩语气平淡。

话音未落屏幕上已浮现出新一轮仿真结果—— 轨迹曲线明显更加平滑最大偏差被压缩至±2.3米以内系统稳定性大幅提升。

顾远舟点头声音中多了一分笃定：“很好。

这个数值模块你继续盯着。

接下来LQR反馈控制那一环节也让你参与方案设计。

” 姜蕴宁轻轻一笑眼神清亮如星：“正合我意。

” 两人默契配合指尖飞快地敲击着键盘思维在多维参数空间高速跃迁屏幕上的公式与矩阵仿佛在他们指尖编织出稳定而精准的飞行轨迹。

正当顾远舟和姜蕴宁对着屏幕调试代码时系统组的技术骨干方永程走了过来皱着眉问道： “顾教授你们改主算法了吗？刚才仿真服务器负载突然升高。

” 顾远舟头也没抬：“我们切换成自适应步长了解决刚性问题。

” 方永程看了一眼屏幕上的误差热图惊讶道：“这段过渡段误差压到±2米以内了？之前测试团队说怎么也收不住。

” “我们用了局部C滤波再加误差嵌套筛选。

”姜蕴宁指着控制参数“效果喜人——算法稳定性翻倍。

” 方永程听了忍不住啧了一声：“要是这算法能稳定跑下来明天的姿态试验就可以直接用你们的主算核心了。

” 姿态试验是确保飞行器能够精准保持正确方向和稳定姿势的关键环节。

到了这个阶段项目整体推进已临近收尾技术节点逐一突破胜利的曙光就在眼前。

隔天晚上姿态试验刚一结束控制室里就炸开了锅。

顾远舟和姜蕴宁等研究人员虽然兴奋地庆祝了姿态试验的成功但随即又投入到后续工作中：详细分析试验采集的姿态数据根据这些数据调整和优化火箭的飞行动力学模型协调将姿态控制系统与推进、通信等其他子系统进行联合测试。

至于火箭的发射准备阶段则主要由其他团队负责和他们关系不大。

尽管他们的核心工作已基本完成顾远舟和姜蕴宁仍不能轻易离开。

核心的轨迹计算和飞行动力学团队通常要一直待到火箭发射后关键阶段结束确保数据实时监控和调整没有问题。

顾远舟作为项目的重要负责人更是要一直坚守岗位直到飞行器完成关键回收确认整个过程无异常后才算真正告一段落。

一年后火箭终于成功进入预定轨道理论得以落地梦想照进现实。

那一刻姜蕴宁站在控制室的角落望着屏幕上闪烁的轨迹线心中翻涌的不只是激动更像是一种重生。

远航二号F运载火箭搭载着天舟五号第一次将华国人送入浩瀚宇宙。

亲眼见证这枚曾在她电脑中无数次演算推导的火箭最终划破了天际于她而言不只是荣耀更是一段与国家命运紧密相连的长路。

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