• 何京江:用数据助力“嫦娥”奔月

  • 何玲 张征宇 赵宜宁

        2020年11月24日4时30分,海南文昌,长征五号运载火箭托举着“嫦娥五号”探测器直奔寰宇,火箭飞行数据曲线伴随着阵阵掌声在指挥控制大厅荧幕上同步向上,坐镇数据处理岗位的何京江明白,自己第七次探月征程开始了。
        从“嫦娥一号”到“嫦娥五号”,中国探月工程走过了辉煌壮阔的14载。14年,对于中华民族的千年奔月梦,不过是刹那一瞬,而对于全程参与的何京江来说,却是人生一段不可再生的青春年华。她是在改革开放的大潮中学习成长的70后,投身航天近三十年,深耕航天测控数据处理和大数据研究领域十数载。在西昌卫星发射中心,何京江被冠以“数据女王”的尊称,是托举“嫦娥”奔月的嫦娥,是西昌航天一张靓丽的巾帼封面。
    在航天低谷期走进发射场
        上世纪90年代初,接二连三的惨痛失败,让中国航天跌入了低谷。年轻的西昌卫星发射中心被失败的阴霾所笼罩,走向世界的道路举步维艰。
        1992年7月,来自重庆万州的何京江,从四川大学无线电专业本科毕业后,和全国各地的有志青年一样,从祖国的大江南北汇聚到川西南的大凉山,选择在西昌航天最困难的时候走进发射场,夺回民族航天失落的尊严。
    手握火箭飞行安全保险的指挥员
        何京江的第一个工作岗位是火箭飞行安全控制,简称“安控”。如同飞机飞行的“黑色13分”,火箭飞行也有至关重要的“黄金10秒”,一旦火箭起飞后出现故障偏离预定轨道,安控人员必须在短短十几秒内,做出正确的判断,实施安全控制炸毁,确保发射场和航区内的重要目标和群众生命财产安全。手握火箭飞行安全的最后一道保险,这个岗位有多重、这份责任有多大不言而喻。
        何京江开始踏踏实实学习安控相关知识,经过几年的钻研沉淀,安控台的“前世今生”被她摸熟搞透,成长为发射任务中举足轻重的安控指挥员,多次在任务紧急关头排除故障。而更为难得的是,通过扎实细致的学习,测控系统这张大网在她心中日趋明晰,从硬件设备到软件信息,全都了然于胸。这也为她后面从事总体技术和科研创新工作打下了坚实基础。
    火箭飞行模拟动画的首创者
        何京江在航天一线测发领域声名鹊起是在2000年。那年,她研制的“火箭三维模型实时飞行仿真系统”依据实时接收的火箭飞行数据,同步模拟出火箭在飞出摄像机视野后的飞行状态,包括各级箭体的脱落、整流罩的打开、卫星的飞出和在轨运行。
        这段“动画”看似简单,要做到模拟直观、形态逼真、数据精准,对于并不熟悉这一领域的何京江并非易事。整整四个月,她几乎没有节假日,平均每天在机房工作超过10个小时。辛勤的汗水最终浇灌出丰硕的果实,这套仿真系统首次应用到任务中,便在发射场引起强烈反响,模飞画面还被中央电视台同步采用,时至今日仍旧是《新闻联播》的经典镜头。何京江也据此收获了多项荣誉,包括全国“三八红旗手”、总部级“巾帼建功先进个人”、个人二等功等。
    潜心科研突破自主可控
        2012年,何京江调入中心技术部工作后,转向航天测控系统总体设计和数据处理研究领域,完成了中心测量站新一代实时数据处理系统、航天发射任务外测事后数据处理系统、北斗二号卫星发射安控对策分析及决策支持系统等重大项目研发工作,并在航天发射任务中广泛应用,为任务圆满成功提供了技术保障。
        与此同时,中心文昌发射场建设工作也在加紧推进,何京江积极参与到新发射场的建设研讨,在“新一代基于国产操作系统的中心计算机系统建设”重大项目中,承担起核心配置项设计研制工作,解决了多个自主可控重大技术难题,不仅填补了国产基础软件在航天发射领域应用的空白,还实现了我国首个航天发射领域中心计算机系统国产化改造应用的成功示范,大大提高了航天发射任务信息系统的安全性和可靠性。
    为发射场打造“超级大脑”
        早在2012年,大数据还没有引起国内普遍关注的时候,何京江就敏锐地察觉到了这场数据革命即将带来的机遇,她萌发了开展航天大数据应用的构想。“构建覆盖整个发射场的数据中心,对海量的测试发射数据进行有效管理和深入分析,采取丰富的可视化手段来展示航天发射过程中的业务信息、任务态势、趋势预测,从而获得更加直观、丰富、深入、准确的内在关联,实现从数据到信息再到知识的转化,提升操作手的洞察力、指挥员的决策力和组织的优化改进能力。”光从字面,都能窥见这份构想的美好。但,想让构想变成现实,却远没有这140个字描述的那么简单。整整两年的时间,何京江在无数个夜深人静的夜晚里思考着,奋力描绘着数据应用的全新蓝图,用心规划起数据中心的宏大方案。
        2014年项目立项,在接下来四年的研制周期里,何京江带领她的团队攻坚克难,解决了数据管理、知识构建、智能分析、平台兼容等一系列问题,在浩瀚的航天大数据海洋里,最终为中心西昌、文昌两个发射场打造出了一个“超级大脑”。
        2020年11月12日,“天通一号”卫星在西昌发射场成功发射后,何京江就立马飞往海南参与“嫦娥五号”任务。“嫦娥五号”升空的当晚,当火箭遥测参数自主分析软件,通过数据中心服务平台,抽取历次“胖五”飞行和“嫦娥”任务数据进行分析,以形象直观的曲线对比分析出遥测参数变化趋势,何京江的脸上露出了幸福的微笑。回首近30年的航天路,她说,能参与到“北斗”“嫦娥”这样的国家工程中非常地幸运自豪;展望未来的航天梦,她说,生命不息、奋斗不止,航天强国,责无旁贷!

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