“解碼夢天”——高效智能的“隨船秘書”

　　空間站夢天實驗艙自10月31日成功發射并與核心艙完成對接以來，目前已在軌穩定運行近一個月。“解碼夢天”第九期，帶你了解高效智能的“隨船秘書”。

　　 “隨船秘書”，身份從何來？

　　三十年前，中國載人航天工程正式立項實施。研制團隊接到的首個任務就是研制神舟飛船的“隨船秘書”——系統控制器與多功能顯示器。二者的組合將建立航天員與飛船互動的人機界面，通過無人驗證，到最終載人飛行時直接輔助航天員完成空間試驗、出艙、對接等飛船任務，是一個起點高、技術難度大、涉及多學科的綜合電子應用系統。

　　神舟系列飛船上所有分系統的參數內容都要通過數據管理分系統轉發到飛船儀表上顯示， “隨船秘書”能夠將復雜的參數轉變為航天員可以掌握的直觀數值，是與航天員直接實現交互的重要系統。具體來說，當飛船各分系統開始運行時，產生的數據會匯集到數管分系統，智能管理員對數據進行匯總，轉換為航天員可以直觀識別和操作的內容，并在儀表上顯示出來。這樣，航天員通過飛船上的儀表就能直觀地了解與飛船有關的所有參數，時刻掌握飛船各部分的運行狀態。

　　此外，“隨船秘書”能提供顯示飛船各部分情況，以及顯示世界地圖、航天員身體情況等相關內容的頁面，它采用了獨特的圖形顯示技術，通過文字、圖形、動畫的方式顯示出飛船軌跡、姿態、飛行狀態以及各分系統信息。這種獨特的圖形顯示技術，不僅能得到新穎的儀表控制器顯示效果，還實現了儀表中的圖形、文字的處理與顯示的空間智能化，為航天員執行任務提供了清晰、直觀、舒適的顯示界面。

　　2003年，神舟五號飛船要實現首次載人飛行，“隨船秘書”要真正和航天員一起執行任務。整個飛船系統高度重視航天員在執行任務期間的生命安全，對產品的安全性、可靠性提出了近乎苛刻的要求。為保證系統控制器與多功能顯示器軟件的可靠性，顯示的每一個數據都要準確無誤；為給航天員提供更友善的人機界面，設計師們克服非典疫情影響，迎難而上，按照更為嚴格的要求對軟件進行了細致的優化測試和聯試工作。

　　 “隨船秘書”，邁向更大“舞臺”！

　　從首次載人的神舟五號飛船，到如今的神舟十四號飛船，從天宮一號目標飛行器、天宮二號空間實驗室，到如今的天宮空間站，包括軟件在軌更新、漢字輸入法、自主應急返回等多項關鍵技術不斷“加碼”……研制團隊不僅圓滿完成了每項任務，更積累了空間大容量信息處理、嵌入式顯示、軟件自主更新等寶貴的研制經驗。

　　對空間站而言，儀表計算機應用軟件是實驗艙儀表數據處理的中樞系統，作為航天員進行夢天實驗艙內信息處理的“隨船秘書”，發揮著重要的作用。當地面向夢天實驗艙發送指令后，“隨船秘書”就正式開始自主運行。由于實驗艙的儀表需要處理大容量數據，并且解算數據信息的方式各異，參數間的關聯紛繁復雜，尤其是總線需要的通信負荷量巨大。為解決這一難題，研制團隊通過合理的任務分配及優化算法，有效解決了總線通信吞吐量大和實時性高的問題。

　　夢天實驗艙的“隨船秘書”在核心艙上功能不變的基礎上，增加了與核心艙和問天實驗艙的數據交互，使數據量大幅增加，軟件功能更加強大。這意味著夢天實驗艙與核心艙完成對接后，三艙便形成了一個“工作群”，從而實現信息的交互。

　　此外，的“隨船秘書”還通過上注方式實現了在軌軟件系數和代碼更新技術，并采用了多項可靠性措施保障更新軟件的可靠性和安全性，在更新過程中也不影響軟件正常工作，確保它能在空間站長達十余年的運營階段中保持穩定運行。