近日，我國天舟二號貨運飛船與空間站天和核心艙成功實現(xiàn)自主快速交會對接，“萬里穿針”技術再現(xiàn)太空。在這個過程中，青島理工大學復雜網(wǎng)絡與可視化研究所航天可視化團隊研發(fā)的三維實時航天可視化技術提供了技術助力。

據(jù)了解，空間交會對接是載人航天活動的三大基本技術之一，是實現(xiàn)空間站和空間運輸系統(tǒng)的裝配、回收、補給、維修、航天員交換及營救等在軌服務的先決條件，復雜度高、精準度高，對自主性和安全性要求都極高。此次天舟二號與天和核心艙的交會對接是我國在軌進行的第2次快速交會對接，實現(xiàn)自主入軌和交會對接，全程不需要人工干預。之所以對這樣重大工程也有“放手不管”的底氣，是因為在地面的控制中心，青島的三維實時航天可視化技術分秒不停地還原著飛船在太空的實時狀態(tài)，確保對接過程“盡在掌握”。

據(jù)青島理工大學復雜網(wǎng)絡與可視化研究所航天可視化團隊郭陽博士介紹，天舟二號在對接過程中會實時向地面回傳大量數(shù)據(jù)，透過這些數(shù)據(jù)，地面工作人員得以了解飛船的相對位置、坐標、姿態(tài)等信息。但在對接過程中，天舟二號的速度可達每秒鐘8千米，“瞬息萬變”的運動過程對控制中心的數(shù)據(jù)分析和掌握能力提出了極高的要求。地面的工作人員必須第一時間從數(shù)據(jù)中“讀出”飛船實況，以確保自主對接順暢進行；但飛船每秒傳回的數(shù)據(jù)足足有8G之多，而且都是相對原始的數(shù)據(jù)，要靠人工把這些數(shù)據(jù)“吃透”就必然存在時間差，無法做到實時跟進。這時候，就需要三維實時航天可視化技術發(fā)揮作用。

“我們搭建了實時轉(zhuǎn)化系統(tǒng)，在收到飛船發(fā)來數(shù)據(jù)的0.1毫秒內(nèi)，就可以對原始數(shù)據(jù)進行‘翻譯’，從而驅(qū)動控制中心屏幕上的飛船模型調(diào)整姿勢，與太空中的飛船保持同步?！惫栒f，“如此一來，飛船在空中的狀態(tài)幾乎得到了實時再現(xiàn)，飛船即使‘相隔萬里’也仿佛‘就在眼前’，地面的工作人員可以在第一時間看到其變動，為地面控制中心的下一步?jīng)Q策提供依據(jù)?！?/p>

據(jù)悉，青島理工大學復雜網(wǎng)絡與可視化研究所航天可視化團隊已經(jīng)參與并圓滿完成了包括“嫦娥工程”系列任務、“天問一號”火星探測任務、中國首個空間實驗室“天宮一號”等在內(nèi)的多個航天工程，為我國航天事業(yè)發(fā)展貢獻了“青島力量”。