联想ThinkServer助力“神十”任务

刘惠民

2013年6月26日，神舟十号载人飞船返回舱在内蒙古主着陆场成功着陆，天宫一号与神舟十号载人交会对接任务取得圆满成功。至此，天宫一号与神舟十号载人飞行任务圆满完成。

自1958年至今五十多年来，中国载人航天工程用不到发达国家1/10的经费投入，实现了与之比肩的不凡成就。特别是在“神九”、“神十”两次任务期间，中国载人航天工程办公室与联想共建中国载人航天工程总体仿真实验室，大量通过仿真将大量不确定性和风险识别、排除在发射前，并设计出系统最优的任务方案，极大提升资源利用率。ThinkServer服务器和ThinkStation图形工作站服务于该实验室和主要研制单位，在轨道计算、模拟仿真、航天器设计等关键环节，以卓越的品质和性能，稳定、高效地承载了大量重要的计算工作，成功助力中国首次载人交会对接任务，已经成为我国航天事业中的重要组成部分。在“神十”宇航员太空授课的地面课堂里，两位地面教师还利用联想电子教室解决方案，为学生们创造了全新的课堂体验。联想凝聚全球领先的创新科技，助力中国载人航天交会对接任务，令中华民族的飞天之梦不断向前推进！

在轨道设计阶段，载人航天科研人员会在中国载人航天工程总体仿真实验室中，利用ThinkServer服务器、ThinkStation工作站模拟测试航天器从发射到回收的全过程，利用数万次仿真计算，校验载人航天全系统的匹配性和兼容性，对各种太空物体的位置进行模拟计算以避免碰撞，并优化推进剂管理方案，最终确定实际发射时的轨道方案。

在“神九”、“神十”任务中，手控交会对接对航天员的操作水平要求极高。为了让航天员在任何情形下都能顺利对接，在地面进行仿真对接训练时，系统设置了不同距离、不同光照条件、不同初始偏差、不同突发事件等无数种突发状况。航天员在地面利用对接训练模拟器进行仿真对接训练时，后台模拟控制系统需要实时测量位置姿态、从敏感器读取数据，并将读取的数据进行处理，变成控制量输出，在此期间要把上百个环节做成数学模型，利用ThinkServer算出正确的轨道和相对的空间位置并进行实时在线监控，这对服务器和工作站可靠性和计算性能提出了极为严苛的要求。

飞行产品研制离不开充分优化的设计和试验验证。由于实物验证成本高昂，在设计阶段往往要通过软件模拟，进行虚拟设计、虚拟装配和虚拟测试。在载人航天工程的各个主要研制单位，ThinkServer服务器和ThinkStation工作站都在承担着设计数值计算、数据关联存储和虚拟界面计算生成等重要的任务，大大提高了设计的质量、速度和可验证性。