中國空間站分布式運(yùn)行控制模式

李 瑭，張國亭，萬 鵬

（北京跟蹤與通信技術(shù)研究所，北京 100094）

1 引言

2022 年11 月，中國空間站T 字型三艙組合體建成，標(biāo)志著太空實(shí)驗(yàn)室投入使用。空間站面臨長(zhǎng)達(dá)10 年以上在軌運(yùn)營(yíng)，長(zhǎng)期在軌期間需要開展大量的在軌活動(dòng)，包括航天員輪換、出艙活動(dòng)、軌道維持、載荷實(shí)驗(yàn)與應(yīng)用等，具有飛行事件密集、參與單位眾多、協(xié)同關(guān)系復(fù)雜等特點(diǎn)，需統(tǒng)一進(jìn)行事件規(guī)劃和航天器平臺(tái)運(yùn)行管理和控制、載荷管理和控制、航天員支持保障等，即進(jìn)行運(yùn)行控制。

在空間實(shí)驗(yàn)室甚至更早的載人航天任務(wù)中，任務(wù)準(zhǔn)備時(shí)間長(zhǎng)、任務(wù)實(shí)施周期短，采用集中式飛行控制組織模式，航天員、航天器、空間應(yīng)用等各相關(guān)系統(tǒng)人員在航天飛行控制中心集中執(zhí)行飛控任務(wù)［1］，監(jiān)測(cè)相關(guān)狀態(tài)，討論控制策略，確認(rèn)控制數(shù)據(jù)，協(xié)商解決問題，較好地保證了飛控任務(wù)的可靠性和安全性。

空間站作為有人在軌的大型系統(tǒng)工程，任務(wù)周期長(zhǎng)、發(fā)射返回頻度高、任務(wù)狀態(tài)更動(dòng)頻繁，運(yùn)行控制實(shí)施和發(fā)射、返回、航天員出艙等任務(wù)準(zhǔn)備長(zhǎng)期并行，對(duì)運(yùn)行控制的可靠性、安全性和實(shí)施效率均提出了更高要求，運(yùn)行控制工作面臨前所未有的挑戰(zhàn)和壓力。原有全程集中式工作模式難以適應(yīng)空間站長(zhǎng)期有人在軌的任務(wù)特點(diǎn)，需要在確保安全、可靠的前提下，探索更為高效、靈活的運(yùn)行控制模式。

本文以中國空間站高效、可靠、安全運(yùn)行管理的需求為導(dǎo)向，提出了以5 類中心（運(yùn)行控制中心、航天員中心、航天器中心、載荷中心、規(guī)劃中心）為主體，具備容災(zāi)備份能力和碎片預(yù)警能力的分布式運(yùn)行控制體系。主要內(nèi)容包括國際空間站運(yùn)行控制模式、中國空間站分布式運(yùn)行控制總體思路和體系架構(gòu)、分布式運(yùn)行控制系統(tǒng)工作模式和發(fā)展重點(diǎn)。

2 國際空間站運(yùn)行控制模式

參與國際空間站運(yùn)行控制工作的任務(wù)中心主要有7 個(gè)，采用分布式結(jié)構(gòu)［2］。實(shí)施過程中，相關(guān)任務(wù)中心聯(lián)合對(duì)空間站進(jìn)行運(yùn)行控制操作。

1）約翰遜航天中心。位于美國休斯敦，負(fù)責(zé)整個(gè)國際空間站的操作和安全運(yùn)行，以及所有NASA 組件的發(fā)射、對(duì)接和組裝。

2）有效載荷綜合操作中心。位于美國亨茨維爾的馬歇爾航天中心，負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)所有NASA 有效載荷的操作、規(guī)劃和安全。

3）莫斯科飛行控制中心。位于俄羅斯莫斯科，負(fù)責(zé)俄羅斯組件的發(fā)射、對(duì)接和組裝，并負(fù)責(zé)NASA 在拜科努爾發(fā)射場(chǎng)的發(fā)射任務(wù)。

4）哥倫布實(shí)驗(yàn)艙控制中心。位于德國奧伯法芬霍芬，負(fù)責(zé)控制歐空局哥倫布實(shí)驗(yàn)艙，監(jiān)測(cè)、控制哥倫布號(hào)實(shí)驗(yàn)艙的技術(shù)系統(tǒng)以及有效載荷；提供和操作配套的互聯(lián)地面子網(wǎng)；協(xié)調(diào)國際空間站上的歐洲有效載荷的操作［3］。

5）自動(dòng)轉(zhuǎn)移飛行器（Automatic Transfer of Aircraft，簡(jiǎn)稱ATV）控制中心。位于法國圖盧茲，負(fù)責(zé)控制歐空局的貨運(yùn)飛行器。

6）日本筑波宇宙中心。主要負(fù)責(zé)控制日本的H-2 轉(zhuǎn)移飛行器（H-2 Transfer Vehicle，簡(jiǎn)稱HTV），并為日本空間實(shí)驗(yàn)艙運(yùn)行和空間實(shí)驗(yàn)提供支持。

7）移動(dòng)服務(wù)系統(tǒng)操作中心。位于加拿大的魁北克，負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)空間站上的機(jī)械臂。

7 個(gè)中心按照分布式架構(gòu)密切協(xié)同，共同完成國際空間站運(yùn)行控制工作。其中，約翰遜航天中心最為重要，負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)空間站的所有活動(dòng)，統(tǒng)一集成平臺(tái)+載荷的飛控需求和在軌服務(wù)規(guī)劃［4］，定期制訂綜合性的飛行控制計(jì)劃，其他控制中心發(fā)往空間站的指令均由該中心審核并統(tǒng)一發(fā)送。其他中心負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)所屬產(chǎn)品的狀態(tài)和處置產(chǎn)品故障，并在整個(gè)運(yùn)行控制過程中提供技術(shù)支持。

國際空間站運(yùn)行控制工作具備較強(qiáng)的的容災(zāi)備份能力。在運(yùn)行期間，約翰遜航天中心對(duì)空間站的運(yùn)行具有全部權(quán)力［5］，約翰遜航天中心和莫斯科飛行控制中心對(duì)其各自的艙段提供飛行控制。如果需要，在應(yīng)急狀態(tài)下，雙方還有互為控制中心備份的能力。每個(gè)中心均配備有另一個(gè)中心的應(yīng)急支持團(tuán)隊(duì)，一旦一方的控制中心遭受災(zāi)難，另一方將接管空間站的控制［6］。

3 中國空間站運(yùn)行控制總體考慮

3.1 總體思路

為充分發(fā)揮載人航天各方力量?jī)?yōu)勢(shì)，在確保航天員、航天器安全和飛控任務(wù)可靠實(shí)施的前提下，本文提出優(yōu)化一種模式、建好一個(gè)平臺(tái)、形成新型機(jī)制的總體思路，逐步實(shí)現(xiàn)任務(wù)高效準(zhǔn)備、長(zhǎng)期自動(dòng)運(yùn)行，現(xiàn)場(chǎng)少人值班、遠(yuǎn)程有機(jī)聯(lián)動(dòng)，以適應(yīng)空間站任務(wù)有人長(zhǎng)期在軌和高頻度發(fā)射返回的形勢(shì)。

優(yōu)化集中與分布相結(jié)合的運(yùn)行控制模式，在發(fā)射與早期軌道段、部分關(guān)鍵任務(wù)段采用適當(dāng)集中+分布式的技術(shù)支持模式；長(zhǎng)期運(yùn)行段采用分布式聯(lián)合運(yùn)行控制模式。建好分布式運(yùn)行控制平臺(tái)，統(tǒng)一運(yùn)控信息呈現(xiàn)、進(jìn)程監(jiān)控、數(shù)據(jù)共享、聯(lián)合確認(rèn)等。建立高效可靠的運(yùn)行控制組織管理體系與遠(yuǎn)程會(huì)商、決策指揮機(jī)制，支撐早期集中、長(zhǎng)期分散的新模式。

此外，在運(yùn)行控制體系長(zhǎng)期執(zhí)行空間站任務(wù)的場(chǎng)景下，為了規(guī)避部分節(jié)點(diǎn)遭受意外災(zāi)害導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓的風(fēng)險(xiǎn)，在其他地區(qū)的備份系統(tǒng)應(yīng)具有盡快恢復(fù)能力，接續(xù)對(duì)在軌空間站提供運(yùn)行控制支持。

3.2 體系架構(gòu)

中國空間站運(yùn)行控制體系按照業(yè)務(wù)類別劃分，同一類業(yè)務(wù)在同一個(gè)中心集中統(tǒng)一管理，不同類業(yè)務(wù)分別由不同中心管理。該體系由彼此聯(lián)系、職能相對(duì)獨(dú)立的5 類中心組成，如圖1 所示。

圖1 分布式運(yùn)行控制體系架構(gòu)Fig.1 Architecture of the distributed operation control mode

1）規(guī)劃中心負(fù)責(zé)制定中長(zhǎng)期任務(wù)規(guī)劃，以及包含航天員、有效載荷、空間站平臺(tái)等在軌活動(dòng)的月事件計(jì)劃；

2）運(yùn)行控制中心負(fù)責(zé)運(yùn)行控制任務(wù)的組織指揮和統(tǒng)一調(diào)度，組織制定飛控實(shí)施計(jì)劃，監(jiān)測(cè)、控制空間站在軌運(yùn)行狀態(tài)，負(fù)責(zé)航天器軌道控制和姿態(tài)模式控制；

3）航天員中心負(fù)責(zé)航天員在軌活動(dòng)支持、健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)等；

4）航天器中心負(fù)責(zé)空間站、載人飛船、貨運(yùn)飛船等載人航天器在軌支持，對(duì)平臺(tái)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估和預(yù)警；

5）載荷中心對(duì)空間應(yīng)用資源進(jìn)行統(tǒng)一管理，負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)操作，監(jiān)測(cè)載荷實(shí)驗(yàn)與在軌應(yīng)用基本狀態(tài)。

此外，在體系架構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，還需要考慮以下方面問題：

1）容災(zāi)備份問題。容災(zāi)備份問題不容忽視，應(yīng)在異地設(shè)立空間站運(yùn)行控制的備份體系，形成以分布式為特征并具有容災(zāi)備份能力的空間站運(yùn)行控制體系。

2）狀態(tài)驗(yàn)證問題。考慮到空間站長(zhǎng)期有人在軌，技術(shù)狀態(tài)更動(dòng)頻繁，將數(shù)字空間站納入分布式運(yùn)行控制體系，能夠協(xié)助各職能中心先期開展機(jī)械臂轉(zhuǎn)位、出艙活動(dòng)、推進(jìn)劑補(bǔ)加等關(guān)鍵事件驗(yàn)證和故障處置對(duì)策驗(yàn)證，為關(guān)鍵任務(wù)實(shí)施和應(yīng)急處置提供有力支撐。

3）安全運(yùn)行問題?？臻g站運(yùn)行的軌道空間存在大量空間碎片或其他航天器，需要將空間碎片碰撞預(yù)警機(jī)構(gòu)納入運(yùn)行控制體系，建立碎片預(yù)警和規(guī)避能力，確?？臻g站和航天員在軌安全。

4 運(yùn)行控制工作模式

4.1 不同任務(wù)階段運(yùn)行控制模式

空間站任務(wù)階段包括關(guān)鍵任務(wù)段和長(zhǎng)期運(yùn)行段，擬采用集中式和分布式相結(jié)合的聯(lián)合運(yùn)行控制模式。關(guān)鍵任務(wù)段采用人員適當(dāng)集中+分布式技術(shù)支持的新型集中式運(yùn)行控制模式，長(zhǎng)期運(yùn)行段采用分布式聯(lián)合運(yùn)行控制模式。其中，關(guān)鍵任務(wù)段是指發(fā)射返回、交會(huì)對(duì)接、航天員出艙活動(dòng)等。

關(guān)鍵任務(wù)段運(yùn)行控制模式的核心為精簡(jiǎn)現(xiàn)場(chǎng)集中、強(qiáng)化遠(yuǎn)程支持、高效組織實(shí)施。實(shí)施要點(diǎn)如下：①骨干人員現(xiàn)場(chǎng)集中，確保安全。各相關(guān)系統(tǒng)派駐必需的指揮決策和關(guān)鍵崗位技術(shù)負(fù)責(zé)人，組成精干的試驗(yàn)隊(duì)，在現(xiàn)場(chǎng)參與重大決策和應(yīng)急處置；在重要控制事件實(shí)施前，集中組織會(huì)議進(jìn)行研究決策，確保關(guān)鍵飛控任務(wù)安全、可靠實(shí)施。②充分發(fā)揮各支持中心作用，高效聯(lián)動(dòng)。各相關(guān)單位專家團(tuán)隊(duì)、技術(shù)骨干分別位于航天員中心、航天器中心、有效載荷運(yùn)行管理中心，充分利用分布式運(yùn)行控制環(huán)境在后方提供狀態(tài)監(jiān)測(cè)、注入會(huì)簽、遠(yuǎn)程會(huì)商等必要的技術(shù)支持，有機(jī)聯(lián)動(dòng)，形成合力。

長(zhǎng)期運(yùn)行段運(yùn)行控制模式的核心為現(xiàn)場(chǎng)少人值班、狀態(tài)定期評(píng)估、控制遠(yuǎn)程復(fù)核、異常自動(dòng)告警、預(yù)案遠(yuǎn)程會(huì)簽。實(shí)施要點(diǎn)如下：①分布式協(xié)同飛控。各大系統(tǒng)利用分布式飛控環(huán)境完成遠(yuǎn)程會(huì)簽確認(rèn)和決策會(huì)商等工作，也可以派少量人員在運(yùn)行控制中心輪流值班；運(yùn)行控制中心現(xiàn)場(chǎng)僅保留少量值班人員，與各中心遠(yuǎn)程協(xié)同飛控。同時(shí)，在運(yùn)行控制中心建設(shè)新型綜合態(tài)勢(shì)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)值班員快速認(rèn)知、全面掌握空間站運(yùn)行狀態(tài)、工作計(jì)劃、任務(wù)進(jìn)程等。此外，當(dāng)信息安全保障條件具備時(shí)，發(fā)展移動(dòng)飛控終端，將分布式飛控進(jìn)一步延伸為遠(yuǎn)程、移動(dòng)式?jīng)Q策支持，更好地適應(yīng)突發(fā)事件。②自動(dòng)運(yùn)行，快速應(yīng)急。運(yùn)行控制中心任務(wù)系統(tǒng)采用自動(dòng)運(yùn)行的方式，自動(dòng)判斷飛行狀態(tài)異常并自動(dòng)告警，原則上自動(dòng)從故障預(yù)案數(shù)據(jù)庫中調(diào)用處置程序，經(jīng)由運(yùn)行控制中心與相關(guān)中心遠(yuǎn)程方式確認(rèn)后，實(shí)施處置。③遠(yuǎn)程會(huì)商，高效決策。針對(duì)常規(guī)控制不再采用現(xiàn)場(chǎng)會(huì)議決策方式，根據(jù)規(guī)則獨(dú)立自動(dòng)化實(shí)施；對(duì)重要控制事件，由運(yùn)行控制中心和其他中心利用分布式飛控環(huán)境對(duì)相關(guān)控制參數(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)程復(fù)核和會(huì)簽。

4.2 分布式運(yùn)行控制業(yè)務(wù)實(shí)施流程

分布式模式下的各運(yùn)行控制業(yè)務(wù)流程如下：

1）飛控實(shí)施計(jì)劃制定與實(shí)施。運(yùn)行控制中心根據(jù)規(guī)劃中心確定的月事件計(jì)劃，組織各相關(guān)支持中心，通過分布式運(yùn)行控制系統(tǒng)協(xié)同完成飛控實(shí)施計(jì)劃制定，并發(fā)送各支持中心作為工作實(shí)施的基本遵循。

2）航天器及在軌航天員飛行狀態(tài)監(jiān)測(cè)與控制。包括：①任務(wù)狀態(tài)監(jiān)測(cè)。運(yùn)行控制中心監(jiān)測(cè)航天器平臺(tái)狀態(tài)，航天器中心同步監(jiān)測(cè)航天器平臺(tái)狀態(tài)，并利用航天器健康管理系統(tǒng)進(jìn)行狀態(tài)評(píng)估和故障診斷等；載荷中心監(jiān)測(cè)有效載荷的飛行狀態(tài)，航天員中心監(jiān)測(cè)航天員在軌狀態(tài)。②上行控制。運(yùn)行控制中心按照飛控實(shí)施計(jì)劃進(jìn)行上行控制，發(fā)送相關(guān)指令和注入數(shù)據(jù)。任務(wù)中使用的上行數(shù)據(jù)核校與會(huì)簽由運(yùn)行控制中心組織，采用運(yùn)行控制中心向各支持中心部署的分布式數(shù)據(jù)核校與會(huì)簽系統(tǒng)完成。注入數(shù)據(jù)會(huì)簽程序均由運(yùn)行控制中心發(fā)起，相關(guān)方飛控人員采用本系統(tǒng)的專用軟件完成核校后提交結(jié)果。③決策會(huì)商。任務(wù)中通過分布式協(xié)同會(huì)商系統(tǒng)進(jìn)行決策會(huì)商，監(jiān)測(cè)控制相關(guān)的重要試驗(yàn)文書通過運(yùn)行控制中心統(tǒng)一部署的分布式?jīng)Q策軟件進(jìn)行傳遞。

3）有效載荷飛行控制。載荷中心負(fù)責(zé)有效載荷狀態(tài)監(jiān)視與控制工作，按照飛控實(shí)施計(jì)劃生成上行控制數(shù)據(jù)或控制指令代號(hào)，并發(fā)送至運(yùn)行控制中心，運(yùn)行控制中心進(jìn)行控制數(shù)據(jù)組幀，并通過分布式注入數(shù)據(jù)會(huì)簽軟件組織有效載荷中心、航天器中心等會(huì)簽后向空間站發(fā)送。

4）航天員在軌支持。航天員在軌工作由運(yùn)行控制中心統(tǒng)一指揮，專業(yè)支持和航天員生理支持由航天員、航天器、有效載荷等相關(guān)中心經(jīng)由運(yùn)行控制中心進(jìn)行。

4.3 運(yùn)行控制體系容災(zāi)備份模式

主中心和災(zāi)備中心的工作模式如下：

1）系統(tǒng)運(yùn)行模式。容災(zāi)需求主要包括功能需求、性能需求和數(shù)據(jù)需求［7］。在發(fā)射返回、交會(huì)對(duì)接等關(guān)鍵任務(wù)段，異地災(zāi)備中心以熱備份方式運(yùn)行，即與主中心同步運(yùn)行，但不進(jìn)行任務(wù)控制相關(guān)工作；在長(zhǎng)期運(yùn)行段，異地災(zāi)備中心以冷備份方式運(yùn)行，不進(jìn)行任務(wù)控制，不進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

2）數(shù)據(jù)同步模式。天地基測(cè)控網(wǎng)的數(shù)據(jù)同時(shí)向運(yùn)行控制主中心和災(zāi)備中心發(fā)送，運(yùn)行控制主中心產(chǎn)生的規(guī)劃計(jì)劃等信息定期向?yàn)?zāi)備中心備份，保持2 個(gè)中心數(shù)據(jù)同步；災(zāi)備中心不向天地基測(cè)控網(wǎng)發(fā)送控制數(shù)據(jù)。主中心遭受災(zāi)害切換后，由災(zāi)備中心向天地基測(cè)控網(wǎng)發(fā)送控制數(shù)據(jù)，天地基測(cè)控網(wǎng)切換接收數(shù)據(jù)方向。

3）狀態(tài)同步模式。主中心定期向?yàn)?zāi)備中心同步控制執(zhí)行等情況，2 個(gè)中心軟件同步升級(jí)，確保災(zāi)備中心與主中心技術(shù)狀態(tài)同步。

4.4 分布式運(yùn)行控制系統(tǒng)發(fā)展重點(diǎn)

分布式運(yùn)行控制系統(tǒng)重點(diǎn)發(fā)展建設(shè)的內(nèi)容如下：

1）分布式運(yùn)行控制平臺(tái)。建立連接運(yùn)行控制中心和各相關(guān)中心的具有統(tǒng)一架構(gòu)的分布式運(yùn)行控制平臺(tái)（圖2），提供指顯頁面共享、聯(lián)合任務(wù)規(guī)劃、注入數(shù)據(jù)會(huì)簽、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)查詢、發(fā)令／郵件發(fā)送／網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)發(fā)送／天地通話申請(qǐng)等業(yè)務(wù)，提供遠(yuǎn)程決策會(huì)商等手段，能夠充分發(fā)揮航天器、航天員等各系統(tǒng)支持力量，聯(lián)動(dòng)開展日常飛控工作，是長(zhǎng)期可持續(xù)、可靠遂行空間站運(yùn)行管理任務(wù)的良好途徑。分布式運(yùn)行控制平臺(tái)由分布式監(jiān)控顯示、分布式任務(wù)規(guī)劃、分布式數(shù)據(jù)會(huì)簽、分布式?jīng)Q策支持等主要模塊組成，具體如下：①分布式監(jiān)控顯示模塊。運(yùn)行控制中心向各相關(guān)中心推送分布式監(jiān)控顯示數(shù)據(jù)產(chǎn)品，包括遙測(cè)數(shù)據(jù)、軌道、控制、預(yù)報(bào)、計(jì)劃、航天器綜合狀態(tài)數(shù)據(jù)產(chǎn)品、運(yùn)控配置文件等數(shù)據(jù)或文件。②分布式任務(wù)規(guī)劃模塊。運(yùn)行控制中心與其他4 個(gè)中心間傳遞飛控需求申請(qǐng)（遙控指令、注入數(shù)據(jù)等）、平臺(tái)可用資源、航天員人時(shí)可用資源、測(cè)控可用資源等，明確飛控事件對(duì)應(yīng)的月事件。③分布式數(shù)據(jù)會(huì)簽?zāi)K。能夠根據(jù)相關(guān)計(jì)劃自主調(diào)度啟動(dòng)數(shù)據(jù)會(huì)簽功能，向相關(guān)人員推送會(huì)簽流程啟動(dòng)信息，數(shù)據(jù)生成相關(guān)輸入齊備后，由系統(tǒng)調(diào)度注入生成功能，自動(dòng)完成數(shù)據(jù)生成與校核，參試單位通過分布式任務(wù)系統(tǒng)軟件進(jìn)行遠(yuǎn)程核校，并完成會(huì)簽流程，會(huì)簽結(jié)果返回運(yùn)行控制中心進(jìn)行實(shí)施。④分布式?jīng)Q策支持模塊。將任務(wù)規(guī)劃結(jié)果、航天器重要狀態(tài)信息報(bào)告、運(yùn)控支持材料等重要實(shí)施文書發(fā)送至相關(guān)單位，輔助進(jìn)行遠(yuǎn)程決策，完成會(huì)簽、審核及確認(rèn)工作。

圖2 分布式運(yùn)行控制平臺(tái)Fig.2 The distributed operation control platform

2）容災(zāi)備份系統(tǒng)。在異地建設(shè)運(yùn)行控制體系的容災(zāi)備份系統(tǒng)，要求硬件配置規(guī)模適當(dāng)，功能上可與主系統(tǒng)對(duì)等，或在滿足基本運(yùn)行控制需要的前提下適當(dāng)簡(jiǎn)化，最為重要的是要具備狀態(tài)同步功能，保證與主系統(tǒng)協(xié)調(diào)匹配工作。

3）航天器健康管理系統(tǒng)。建立航天器健康管理系統(tǒng)，為運(yùn)行控制提供航天器狀態(tài)評(píng)估、異常分析、故障診斷、維修維護(hù)等技術(shù)支持，各相關(guān)中心可實(shí)時(shí)訪問航天器歷史數(shù)據(jù)、故障與預(yù)案數(shù)據(jù)庫等。

5 國內(nèi)外情況對(duì)比

國際空間站的運(yùn)行控制體系由7 個(gè)中心組成，各中心的職能劃分主要是出于國際合作的需要，并非按照不同類別業(yè)務(wù)進(jìn)行分布式管理。中國空間站的運(yùn)行控制體系由5 類中心組成，各中心構(gòu)成彼此聯(lián)系、職能相對(duì)獨(dú)立的分布式結(jié)構(gòu)。2 種分布式運(yùn)行控制體系的對(duì)比如表1 所示。中國空間站運(yùn)行控制體系更有利于航天器平臺(tái)、航天員、有效載荷的統(tǒng)一管理和分布協(xié)同，分布式架構(gòu)更優(yōu)。

表1 2 種運(yùn)行控制體系比較Table 1 Comparation between two system architectures of operation control

6 結(jié)論

本文針對(duì)中國空間站長(zhǎng)期在軌運(yùn)營(yíng)期間高效、可靠、安全的運(yùn)行控制需求，提出了分布式運(yùn)行控制模式。

1）與國際空間站相比，中國空間站分布式運(yùn)行控制體系更加清晰、高效，前者是以國際合作為目的的分布式架構(gòu)，后者是按業(yè)務(wù)類別劃分的分布式架構(gòu)。

2）分布式運(yùn)行控制系統(tǒng)具備分布式運(yùn)行、容災(zāi)備份、空間碎片碰撞預(yù)警等能力，有效解決了高效運(yùn)行控制、可靠異地備份、空間站安全運(yùn)行等問題。

3）分布式運(yùn)行控制模式將為空間站運(yùn)行控制系統(tǒng)的不斷完善提供有益參考，為逐步實(shí)現(xiàn)任務(wù)高效準(zhǔn)備、長(zhǎng)期自動(dòng)運(yùn)行，現(xiàn)場(chǎng)少人值班、遠(yuǎn)程有機(jī)聯(lián)動(dòng)的遠(yuǎn)期目標(biāo)奠定技術(shù)基礎(chǔ)。