第173章 攻關
研究院三樓的大會議室里坐了二十多個人。
李國棟站在投影屏幕前面，屏幕上是一份任務分解表，從上到下分成三個大模塊。最上面用紅色標註了三個標題：姿態控制、推力調節、著陸緩衝。
"一個月。"李國棟說，"這是左總定的時間。如果我們能在一個月內拿出仿真驗證結果，就可以帶著數據去談合作。如果拿不出來，談判桌上就沒有籌碼。"
會議室里很安靜。邱培坐在第一排，衛嘉在後面幾排，馬昊帶了兩個人坐在靠窗的位置，沈一鳴在角落。
左城站在門口，沒有進去。他聽完了李國棟的開場，轉身走向樓梯間。
他不是來開會的。他是來幹活的。
姿態控制這個模塊，他心裡有底。系統面板里的那枚葉片給出的算法框架，核心是一種分層遞階控制策略。底層用傳統的PID做快速響應，上層用一個輕量級神經網絡做擾動預測和參數自適應調整。
他把這套思路整理成了一份技術備忘錄，前天晚上交給了李國棟。李國棟看完之後說："這個框架比我們之前的方案超前至少一代。"
左城沒有解釋來源。他說："先做驗證。"
驗證工作在仿真實驗室里進行。邱培負責把左城的算法框架翻譯成代碼，衛嘉負責建立火箭返回段的動力學模型。
第一天，兩個人對著一台顯示器坐了八個小時，調試參數。
"姿態角跟蹤誤差，穩態值零點三度。"邱培看著屏幕上的曲線，"比傳統PID小了一個數量級。"
"但這只是在理想條件下。"衛嘉說，"加上風擾和氣動參數不確定性，還能不能保持這個精度，才是問題。"
左城在旁邊站了一會兒，說："擾動預測層裡面有一個時間常數，從零點五秒改成零點三秒。"
邱培愣了一下："你怎麼知道要改這個參數？"
"試出來的。"左城說。
實際上不是試出來的。是那枚葉片裡的算法框架自帶的參數整定規則。規則里明確寫了，在再入段的大氣擾動環境下，時間常數要取零點三秒左右。
邱培按照他說的改了參數，重新跑了一遍仿真。結果出來，在加入百分之三十氣動參數不確定性和每秒十五米的陣風擾動之後，姿態角跟蹤誤差仍然保持在零點五度以內。
"這個精度，夠用了。"衛嘉說。
姿態控制模塊的突破花了五天。接下來的推力調節模塊更複雜。
發動機推力調節的核心難點在於，火箭回收過程中需要多次點火，每次點火的推力大小和持續時間都要精確控制。推力大了，火箭減速過度。推力小了，火箭砸到地上。
李國棟帶著兩個推進系統出身的工程師，連續熬了三個通宵，建了一套基於凸優化的推力規划算法。
"但有個問題。"李國棟在凌晨三點的會議室里說，"計算時間太長。實時控制的話，求解時間必須在五十毫秒以內，我們的算法現在需要兩百毫秒。"
左城翻了翻算法文檔，指了其中一個約束條件："這個二階錐約束可以去掉。"
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"去掉之後可行域會變。"
"不會變太多。推力規劃的物理約束主要是推力大小和推力變化率，這兩個是線性的，保留就夠了。二階錐約束可以用疊代修正替代。"
李國棟讓工程師按照左城的建議修改了算法。求解時間從兩百毫秒降到了三十五毫秒。
最後一個模塊是著陸緩衝。
馬昊從無人系統事業部帶來的兩個工程師發揮了作用，他們借鑑了無人機著陸腿的摺疊緩衝機構，設計了一套四腿摺疊式著陸系統。
"著陸過載可以控制在三G以內。"馬昊的工程師說，"三G是獵鷹九號的設計指標。"
三個模塊全部完成之後，李國棟組織了一次全系統聯合仿真。姿態控制、推力調節、著陸緩衝三個模塊串在一起，模擬火箭從一級分離到垂直著陸的完整過程。
仿真從上午九點開始。
十一點半，結果出來了。
"著陸精度，水平偏差兩米七。垂直速度，每秒零點八米。姿態角偏差，零點四度。全部滿足設計要求。"
李國棟站在屏幕前面，把三組數據看了三遍。
"再來一次。"他說，"換一組擾動參數。"
第二次仿真，加了更強的風擾和更大的氣動參數偏差。結果依然達標。著陸精度三米一，垂直速度每秒一點一米，姿態角偏差零點六度。
李國棟又換了三組不同的擾動條件，結果全部在可接受範圍內。
第六次仿真結束的時候，已經是晚上七點了。
李國棟從屏幕前面轉過身，看著實驗室里的十幾個人。有人趴在桌上睡著了，有人端著冷掉的咖啡杯發呆。
"全系統聯調，通過。"李國棟說。
實驗室里安靜了兩秒，然後有人鼓起掌來。
左城站在最後面，沒有鼓掌。他看了看系統面板，517分，六枝幹，技術增幅一點三倍。
"專利。"左城說，"把算法整理成專利申請文件，明天交給法務部。"
李國棟點了點頭："已經有人在整理了。"
那天晚上研究院加班的人比平常多了一倍。
於穎從二樓上來的時候，已經是晚上九點了。
"二代衛星的數據核對完了。"她說，"三組異常數據全部解決，是測試設備的校準誤差。"
"好。"左城說。
於穎看了看屏幕上的數據。
"全系統通過了？"
"通過了。"左城說，"六次仿真，不同擾動條件，全部達標。"
於穎在他旁邊坐下來。實驗室里其他人在低聲討論著什麼。
"下一步呢？"於穎問。
"找航天科技集團談。"左城說，"帶著仿真數據去談，比空口說白話有分量。"
"SpaceX第一次成功回收的時候，著陸精度是多少？"
"公開數據是偏離目標點四米左右。"左城說，"後來優化到了一米以內。"
"那我們第一次仿真就做到兩米七。"
"仿真是仿真，實際是實際。"左城說，"中間還隔著幾百次測試發射。"
"但至少方向是對的。"
"方向是對的。"左城重複了一遍。
他把面前的屏幕關掉，站起來伸了個懶腰。實驗室的窗外是杭城的夜，遠處的路燈連成一條光帶。
下一步，航天科技集團。
他要帶著這些數據，去談一場真正的合作。
李國棟站在投影屏幕前面，屏幕上是一份任務分解表，從上到下分成三個大模塊。最上面用紅色標註了三個標題：姿態控制、推力調節、著陸緩衝。
"一個月。"李國棟說，"這是左總定的時間。如果我們能在一個月內拿出仿真驗證結果，就可以帶著數據去談合作。如果拿不出來，談判桌上就沒有籌碼。"
會議室里很安靜。邱培坐在第一排，衛嘉在後面幾排，馬昊帶了兩個人坐在靠窗的位置，沈一鳴在角落。
左城站在門口，沒有進去。他聽完了李國棟的開場，轉身走向樓梯間。
他不是來開會的。他是來幹活的。
姿態控制這個模塊，他心裡有底。系統面板里的那枚葉片給出的算法框架，核心是一種分層遞階控制策略。底層用傳統的PID做快速響應，上層用一個輕量級神經網絡做擾動預測和參數自適應調整。
他把這套思路整理成了一份技術備忘錄，前天晚上交給了李國棟。李國棟看完之後說："這個框架比我們之前的方案超前至少一代。"
左城沒有解釋來源。他說："先做驗證。"
驗證工作在仿真實驗室里進行。邱培負責把左城的算法框架翻譯成代碼，衛嘉負責建立火箭返回段的動力學模型。
第一天，兩個人對著一台顯示器坐了八個小時，調試參數。
"姿態角跟蹤誤差，穩態值零點三度。"邱培看著屏幕上的曲線，"比傳統PID小了一個數量級。"
"但這只是在理想條件下。"衛嘉說，"加上風擾和氣動參數不確定性，還能不能保持這個精度，才是問題。"
左城在旁邊站了一會兒，說："擾動預測層裡面有一個時間常數，從零點五秒改成零點三秒。"
邱培愣了一下："你怎麼知道要改這個參數？"
"試出來的。"左城說。
實際上不是試出來的。是那枚葉片裡的算法框架自帶的參數整定規則。規則里明確寫了，在再入段的大氣擾動環境下，時間常數要取零點三秒左右。
邱培按照他說的改了參數，重新跑了一遍仿真。結果出來，在加入百分之三十氣動參數不確定性和每秒十五米的陣風擾動之後，姿態角跟蹤誤差仍然保持在零點五度以內。
"這個精度，夠用了。"衛嘉說。
姿態控制模塊的突破花了五天。接下來的推力調節模塊更複雜。
發動機推力調節的核心難點在於，火箭回收過程中需要多次點火，每次點火的推力大小和持續時間都要精確控制。推力大了，火箭減速過度。推力小了，火箭砸到地上。
李國棟帶著兩個推進系統出身的工程師，連續熬了三個通宵，建了一套基於凸優化的推力規划算法。
"但有個問題。"李國棟在凌晨三點的會議室里說，"計算時間太長。實時控制的話，求解時間必須在五十毫秒以內，我們的算法現在需要兩百毫秒。"
左城翻了翻算法文檔，指了其中一個約束條件："這個二階錐約束可以去掉。"
本書首發書📕𝐬𝐡𝐮.𝐭𝐰,提供給你無錯章節，無亂序章節的閱讀體驗
"去掉之後可行域會變。"
"不會變太多。推力規劃的物理約束主要是推力大小和推力變化率，這兩個是線性的，保留就夠了。二階錐約束可以用疊代修正替代。"
李國棟讓工程師按照左城的建議修改了算法。求解時間從兩百毫秒降到了三十五毫秒。
最後一個模塊是著陸緩衝。
馬昊從無人系統事業部帶來的兩個工程師發揮了作用，他們借鑑了無人機著陸腿的摺疊緩衝機構，設計了一套四腿摺疊式著陸系統。
"著陸過載可以控制在三G以內。"馬昊的工程師說，"三G是獵鷹九號的設計指標。"
三個模塊全部完成之後，李國棟組織了一次全系統聯合仿真。姿態控制、推力調節、著陸緩衝三個模塊串在一起，模擬火箭從一級分離到垂直著陸的完整過程。
仿真從上午九點開始。
十一點半，結果出來了。
"著陸精度，水平偏差兩米七。垂直速度，每秒零點八米。姿態角偏差，零點四度。全部滿足設計要求。"
李國棟站在屏幕前面，把三組數據看了三遍。
"再來一次。"他說，"換一組擾動參數。"
第二次仿真，加了更強的風擾和更大的氣動參數偏差。結果依然達標。著陸精度三米一，垂直速度每秒一點一米，姿態角偏差零點六度。
李國棟又換了三組不同的擾動條件，結果全部在可接受範圍內。
第六次仿真結束的時候，已經是晚上七點了。
李國棟從屏幕前面轉過身，看著實驗室里的十幾個人。有人趴在桌上睡著了，有人端著冷掉的咖啡杯發呆。
"全系統聯調，通過。"李國棟說。
實驗室里安靜了兩秒，然後有人鼓起掌來。
左城站在最後面，沒有鼓掌。他看了看系統面板，517分，六枝幹，技術增幅一點三倍。
"專利。"左城說，"把算法整理成專利申請文件，明天交給法務部。"
李國棟點了點頭："已經有人在整理了。"
那天晚上研究院加班的人比平常多了一倍。
於穎從二樓上來的時候，已經是晚上九點了。
"二代衛星的數據核對完了。"她說，"三組異常數據全部解決，是測試設備的校準誤差。"
"好。"左城說。
於穎看了看屏幕上的數據。
"全系統通過了？"
"通過了。"左城說，"六次仿真，不同擾動條件，全部達標。"
於穎在他旁邊坐下來。實驗室里其他人在低聲討論著什麼。
"下一步呢？"於穎問。
"找航天科技集團談。"左城說，"帶著仿真數據去談，比空口說白話有分量。"
"SpaceX第一次成功回收的時候，著陸精度是多少？"
"公開數據是偏離目標點四米左右。"左城說，"後來優化到了一米以內。"
"那我們第一次仿真就做到兩米七。"
"仿真是仿真，實際是實際。"左城說，"中間還隔著幾百次測試發射。"
"但至少方向是對的。"
"方向是對的。"左城重複了一遍。
他把面前的屏幕關掉，站起來伸了個懶腰。實驗室的窗外是杭城的夜，遠處的路燈連成一條光帶。
下一步，航天科技集團。
他要帶著這些數據，去談一場真正的合作。