联想科技助力中国载人航天工程白皮书

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1、联想科技助力中国载人航天工程白皮书联想科技助力中国载人航天工程话述联想是中国载人航天事业工程的战略合作伙伴，双方的合作开始于2012年，神舟九号任务前，联想与中国载人航天工程办公室共同建了立中国载人航天工程总体仿真实验室，一批ThinkServer和ThinkStation服务于该实验室和主要研制单位，在轨道计算、航天员飞行模拟仿真对接训练、飞行器航天器仿真设计等三大关键业务系统关键环节，以卓越的品质和性能，稳定、高效地承载了大规模数据的密集量重要的计算工作，成功助力中国首次载人交会对接任务；而ThinkStation多屏解决方案，更令载人航天项目设计部门的工作效率倍增。一、序言：中国载

2、人航天工程总体仿真实验室，助力中国“航天强国梦”自从1958年至今的，五十多年来，中国的航天事业实现走过了从无到有、从小到大、从弱到强、特色鲜明的突破性发展道路。在硬件规模低于外国先进国家的情况下，为了提升资源利用率，中国航天人开创出了一条具有鲜明中国特色的发展道路，以软件大量通过仿真测试以取代大量的实物仿真，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，极大减少了发射任务的次数。如突破交会对接技术，美、苏均采用飞船与飞船对接的方案，完成3次对接要发射6艘飞船，代价较大，周期也较长，而我国通过仿真优化，提出了发射一个目标航天器，再相继发射3艘飞船分别与之对接，只需要

3、进行4次发射，还可以提前验证一些空间实验室的建造运营技术，从而实现了大系统方案最优。最大限度提高资源利用率。利用全球领先的仿真系统，中国的几代航天人，就这样，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，。走出了一条中国的载人航天工程实现了全球最高的火箭安全性，火箭设计安全性高达99.7%，并创造了载人航天11次发射任务全部成功的世界奇迹！为确保载人航天飞行任务的安全可靠，需要进行大量的仿真实验，验证系统总体和各分系统间的匹配性、稳定性、协调性，并通过人为设定各种极限状况，发现任何有可能导致飞行任务失利的因素。由于建立了一套以数十台ThinkServer和T

4、hinkStation为核心的仿真系统，载人航天工程总体仿真实验室拥有了强大可靠的计算能力，得以设置各种不同状态，从容进行上万次的仿真计算，确保天宫一号和神舟飞船华丽的太空拥吻圆满上演。在由于航天动力学系统高度复杂，航天器轨道计算向来是一种高度密集的运算，特别是实时轨道计算，对计算机性能要求极高。联想专门为载人航天工程总体仿真实验室配备了强大的ThinkStation工作站，以双路高主频至强E7处理器、海量内存、固态硬盘阵列和冗余电源系统，承担了往往连续数百小时不间断的高性能轨道计算。和飞行器航天器的设计环节，需要进行大量的仿真实验，以确定最佳发射方案，验证整体系统和各个分系统的稳定性、

5、可行性，并通过拉偏实验，考验整个系统设计在极限环境下的应用。但是，如果全部测试都采用实物仿真的方式，所付出的成本将会非常高昂：飞行器航天器发动机每启动一次，就需要消耗价值超过1亿元的各项成本。由联想企业级产品构建的中国载人航天工程总体仿真实验室，承担了包括轨道计算、航天员飞行仿真对接训练和同时，随着我国空间站工程的陆续展开，新一代飞行器航天器仿真的设计三大关键仿真任务，解决了原有仿真系统的硬件瓶颈正在紧张进行，令载人航天仿真测试手段迈上了新台阶，令仿真测试系统性能取得阶段性的提升。一批ThinkServer服务器正在载人航天工程各主要研制和试验单位担纲将航天专家的思想转化为设计图纸的重要

6、任务，它们是新一代航天器实现数字化和虚拟化设计的必备工具。在轨道计算和飞行器航天器的设计环节，需要进行大量的仿真实验，以确定最佳发射方案，验证整体系统和各个分系统的稳定性、可行性，并通过拉偏实验，考验整个系统设计在极限环境下的应用。但是，如果全部测试都采用实物仿真的方式，所付出的成本将会非常高昂：飞行器航天器发动机每启动一次，就需要消耗价值超过1亿元的各项成本。同时，航天发射事业向来是一项高投入、高风险的科技活动。据统计，1990年以来，世界航天发射1600多次的成功率约93.7%，其中，中国航天近130次发射成功率约94.4%。近期，国际上航天发射活动相继出现一些挫折，这些都说明航天发

7、射活动具有较高风险性。空间飞行器航天器交会对接又是航天领域公认的技术难关，在国际上已经进行的交会对接任务中，包括近期国际空间站的一些对接任务，都不是一帆风顺的。“天宫一号”和“神舟十号”都是高速运行的，时速达28000公里以上。在对接过程中，一个很小的误差，也会让飞船抛向离目标飞行器航天器很远的地方，或者，期待的“接吻”会变成可怕的“追尾”。神九、神十的航天员在中国载人航天工程总体仿真实验室中进行大量飞行仿真对接计算，为其圆满完成交