中电二十七所激光雷达助神九实现对接

http://www.coema.org.cn/oenews/product/20120620/101545.html

神舟九号与天宫一号成功对接，作为导通两者之间实现交会对接的激光雷达，承担着眼睛角色。提供激光雷达技术的中国电子科技集团第二十七研究所(中电二十七所)，为确保交会对接圆满成功，20多人的核心团队研发了10年。

神九与天宫成功“拥吻”，激光雷达技术扮演了关键角色。

　　激光雷达的工作原理是检测神九与天宫之间的距离与距离变化率、速度与速度变化率，然后把这些数据传递给计算机进行修正，完成交会对接。何铮进说，天宫一号在前面飞，神九在后面追，要“追到手”，神九先要“看上”天宫，然后调整姿态，慢慢靠近。追赶过程中，神九要掌握与天宫的距离、速度等数据，紧紧跟随。如何“看上”，靠的就是激光雷达。
    据悉，激光雷达还广泛应用在民用领域。比如机场上空的“激光测风雷达”、数字城市建设等。

近距离精确对接，激光雷达大显身手

　　测量精度上，地面测控网可以为飞船或者是天宫一号提供一个精度为几米的位置精度。对接的时候，如果近距离对接，需要更精的测量手段。我们的激光雷达这个时候就派上了用场。激光雷达作业距离不能够太远，因为空间的传播损耗还是很大的。国外目前的水平大约是能做到5亿米的作业距离，我们国家在神舟八号和神舟九号上安装的装备，测量作业距离可以达到20公里，测量精度能达到微米量级，10个微米相当于一个头发丝的量级，大家知道，主要是由体质决定的激光测速本身精度就非常高。

　　在对接的时候，从电视里能看到，从“天宫”里看飞船，我们能看到在飞船的上下左右四个地方各有一个激光的发射标，是循环发射，照准“天宫”的一个目标，当这四个距离一样的时候，就说明对得很准，所以说激光测距是做这个用的。

20多人研发10年

　　中电二十七所激光技术室主任张文平说，为练“神眼”，在1998年就开始着手预演，自主研制了激光雷达原理样机，2002年正式立项，经过十余年反复实验、修正，在神八上正式应用。这个核心团队20多人，平均年龄只有30多岁。

　　刚满30岁的刘果和封治华已是团队的核心成员。据刘果介绍，为充分验证这项技术，获得比较接近太空环境的远距离测试数据，他们转战大江南北，“不分节假日、白天黑夜，只要有任务，立即行动”。足迹北至内蒙古，西至青海，南到云南，走过6个省市，行程10万余公里，“海拔高的地方才更接近于太空环境”。通过一系列的技术实验取得数据并汇总，得出一个整体链条。

　　据介绍，为神舟十号研发的激光雷达已经交付，将会总结今次神九和天宫的对接情况，对神十软件再修正完善，从神八到神九，这项技术一直在完善成熟，以后的航天器对接，应该还用该所的这双“神眼”。



技术
“牵手”天宫得靠河南“眼睛”
二十七所光电与雷达系统事业部的何铮进说，神九要和天宫对接，靠的激光雷达技术，就是我们研发的。
为了让记者能够听明白，该部总体室副主任董光焰打了个比方，在天空中，天宫一号在前面飞，速度为每秒7.9公里，神九在后面追。要“追到手”，神九首先要“看上”天宫，然后调整姿态，慢慢靠近它。在追赶的过程中，神九还要掌握天宫的相对位置、速度、视觉等数据，紧紧跟随，绝不放手。
如何“看上”呢，靠的就是激光雷达。
“有人说，飞行器太空对接就像是百米外穿针引线，穿针需要一双明亮的眼睛，而我们提供的就是这双眼睛。”董光焰说。

艰辛
为练“神眼”，10年行程10万余公里
其实，这双“眼睛”在神八上就已开始应用了。
何铮进说，10年前，当人们对激光雷达概念还比较陌生时，二十七所就抓住了激光在航天应用领域的独特优势，自主研制了激光雷达原理样机。
为了充分验证这项技术，获得比较接近太空环境的远距离测试数据，他们转战大江南北，足迹北至内蒙古，西至青海，南到云南，10年间，走过6个省市，行程10万余公里。
而很多实验，往往需要把一个技术拆开来做，这个城市做一个，得一个数据，那个城市再做一个，最后，把所有的数据汇总，得出一个整体链条。
有一次，在青海海拔4000多米的山区，他们22人冒着高原缺氧的危险，背着20多公斤的设备爬上无名山头，用最短的时间架起实验设备，换来了激光雷达威力实验的第一手数据。
你可能不知道，这个核心团队20多人，平均年龄只有30多岁。

实验
郑开大道当实验场，半夜才能出工
很多实验需要在野外做。
为了寻找一个空旷的场地，他们在黄河大桥、郑开大道、四港联动大道等处都做过实验，最后发现，还是郑开大道合适。
“黄河边倒是宽阔，但路不直，弯弯曲曲，树木太多，影响测量数据。”董光焰说，只有郑开大道能提供3公里长的宽阔路面。
他们还改装了两辆车，车不贵，市价十几万元，但上面的设备都价值上千万元。做实验时，一辆车在前面跑，一辆车在后面追，模拟航天器在太空中运行的情形。但是，郑开大道车太多，他们只好等半夜车少时出来。
为了能获得更多的数据，每次实验都需要6~10个小时，基本都是做一宿，不过，还要防止意外。
“有时候你正在测量，突然一辆车闯进来了，那这些数据基本就都不能用了，需要重新来做。”技术骨干左向科说，最长的一次是连着做了4天。

苛刻
一个数据异常 全部数据归零
激光雷达技术其实和我们的生活息息相关，一些高级轿车上的防撞雷达，就用了这个技术。
不过，汽车雷达要求不高，技术含量比较低，但运用到了神九上，那可是另一个标准。
董光焰说，这项技术本来在去年5月就可以交付使用，但最后一次测试中，发现一个数据有异常，虽然整体数据符合要求，但研究团队还是决定，“为航天员安全考虑”，重新来做。
这个决定意味着，所有的数据从零开始。
“从神八到神九，这项技术一直在完善成熟，以后的航天器对接，应该还是用我们的这双‘眼睛’。”董光焰说。http://www.coema.org.cn/oenews/product/20120620/101545.html

神舟九号与天宫一号成功对接，作为导通两者之间实现交会对接的激光雷达，承担着眼睛角色。提供激光雷达技术的中国电子科技集团第二十七研究所(中电二十七所)，为确保交会对接圆满成功，20多人的核心团队研发了10年。

神九与天宫成功“拥吻”，激光雷达技术扮演了关键角色。

　　激光雷达的工作原理是检测神九与天宫之间的距离与距离变化率、速度与速度变化率，然后把这些数据传递给计算机进行修正，完成交会对接。何铮进说，天宫一号在前面飞，神九在后面追，要“追到手”，神九先要“看上”天宫，然后调整姿态，慢慢靠近。追赶过程中，神九要掌握与天宫的距离、速度等数据，紧紧跟随。如何“看上”，靠的就是激光雷达。
    据悉，激光雷达还广泛应用在民用领域。比如机场上空的“激光测风雷达”、数字城市建设等。

近距离精确对接，激光雷达大显身手

　　测量精度上，地面测控网可以为飞船或者是天宫一号提供一个精度为几米的位置精度。对接的时候，如果近距离对接，需要更精的测量手段。我们的激光雷达这个时候就派上了用场。激光雷达作业距离不能够太远，因为空间的传播损耗还是很大的。国外目前的水平大约是能做到5亿米的作业距离，我们国家在神舟八号和神舟九号上安装的装备，测量作业距离可以达到20公里，测量精度能达到微米量级，10个微米相当于一个头发丝的量级，大家知道，主要是由体质决定的激光测速本身精度就非常高。

　　在对接的时候，从电视里能看到，从“天宫”里看飞船，我们能看到在飞船的上下左右四个地方各有一个激光的发射标，是循环发射，照准“天宫”的一个目标，当这四个距离一样的时候，就说明对得很准，所以说激光测距是做这个用的。

20多人研发10年

　　中电二十七所激光技术室主任张文平说，为练“神眼”，在1998年就开始着手预演，自主研制了激光雷达原理样机，2002年正式立项，经过十余年反复实验、修正，在神八上正式应用。这个核心团队20多人，平均年龄只有30多岁。

　　刚满30岁的刘果和封治华已是团队的核心成员。据刘果介绍，为充分验证这项技术，获得比较接近太空环境的远距离测试数据，他们转战大江南北，“不分节假日、白天黑夜，只要有任务，立即行动”。足迹北至内蒙古，西至青海，南到云南，走过6个省市，行程10万余公里，“海拔高的地方才更接近于太空环境”。通过一系列的技术实验取得数据并汇总，得出一个整体链条。

　　据介绍，为神舟十号研发的激光雷达已经交付，将会总结今次神九和天宫的对接情况，对神十软件再修正完善，从神八到神九，这项技术一直在完善成熟，以后的航天器对接，应该还用该所的这双“神眼”。



技术
“牵手”天宫得靠河南“眼睛”
二十七所光电与雷达系统事业部的何铮进说，神九要和天宫对接，靠的激光雷达技术，就是我们研发的。
为了让记者能够听明白，该部总体室副主任董光焰打了个比方，在天空中，天宫一号在前面飞，速度为每秒7.9公里，神九在后面追。要“追到手”，神九首先要“看上”天宫，然后调整姿态，慢慢靠近它。在追赶的过程中，神九还要掌握天宫的相对位置、速度、视觉等数据，紧紧跟随，绝不放手。
如何“看上”呢，靠的就是激光雷达。
“有人说，飞行器太空对接就像是百米外穿针引线，穿针需要一双明亮的眼睛，而我们提供的就是这双眼睛。”董光焰说。

艰辛
为练“神眼”，10年行程10万余公里
其实，这双“眼睛”在神八上就已开始应用了。
何铮进说，10年前，当人们对激光雷达概念还比较陌生时，二十七所就抓住了激光在航天应用领域的独特优势，自主研制了激光雷达原理样机。
为了充分验证这项技术，获得比较接近太空环境的远距离测试数据，他们转战大江南北，足迹北至内蒙古，西至青海，南到云南，10年间，走过6个省市，行程10万余公里。
而很多实验，往往需要把一个技术拆开来做，这个城市做一个，得一个数据，那个城市再做一个，最后，把所有的数据汇总，得出一个整体链条。
有一次，在青海海拔4000多米的山区，他们22人冒着高原缺氧的危险，背着20多公斤的设备爬上无名山头，用最短的时间架起实验设备，换来了激光雷达威力实验的第一手数据。
你可能不知道，这个核心团队20多人，平均年龄只有30多岁。

实验
郑开大道当实验场，半夜才能出工
很多实验需要在野外做。
为了寻找一个空旷的场地，他们在黄河大桥、郑开大道、四港联动大道等处都做过实验，最后发现，还是郑开大道合适。
“黄河边倒是宽阔，但路不直，弯弯曲曲，树木太多，影响测量数据。”董光焰说，只有郑开大道能提供3公里长的宽阔路面。
他们还改装了两辆车，车不贵，市价十几万元，但上面的设备都价值上千万元。做实验时，一辆车在前面跑，一辆车在后面追，模拟航天器在太空中运行的情形。但是，郑开大道车太多，他们只好等半夜车少时出来。
为了能获得更多的数据，每次实验都需要6~10个小时，基本都是做一宿，不过，还要防止意外。
“有时候你正在测量，突然一辆车闯进来了，那这些数据基本就都不能用了，需要重新来做。”技术骨干左向科说，最长的一次是连着做了4天。

苛刻
一个数据异常 全部数据归零
激光雷达技术其实和我们的生活息息相关，一些高级轿车上的防撞雷达，就用了这个技术。
不过，汽车雷达要求不高，技术含量比较低，但运用到了神九上，那可是另一个标准。
董光焰说，这项技术本来在去年5月就可以交付使用，但最后一次测试中，发现一个数据有异常，虽然整体数据符合要求，但研究团队还是决定，“为航天员安全考虑”，重新来做。
这个决定意味着，所有的数据从零开始。
“从神八到神九，这项技术一直在完善成熟，以后的航天器对接，应该还是用我们的这双‘眼睛’。”董光焰说。