第173章 攻关
研究院三楼的大会议室里坐了二十多个人。
李国栋站在投影屏幕前面，屏幕上是一份任务分解表，从上到下分成三个大模块。最上面用红色標註了三个標题：姿態控制、推力调节、著陆缓衝。
“一个月。“李国栋说，“这是左总定的时间。如果我们能在一个月內拿出仿真验证结果，就可以带著数据去谈合作。如果拿不出来，谈判桌上就没有筹码。“
会议室里很安静。邱培坐在第一排，卫嘉在后面几排，马昊带了两个人坐在靠窗的位置，沈一鸣在角落。
左城站在门口，没有进去。他听完了李国栋的开场，转身走向楼梯间。
他不是来开会的。他是来干活的。
姿態控制这个模块，他心里有底。系统面板里的那枚叶片给出的算法框架，核心是一种分层递阶控制策略。底层用传统的pid做快速响应，上层用一个轻量级神经网络做扰动预测和参数自適应调整。
他把这套思路整理成了一份技术备忘录，前天晚上交给了李国栋。李国栋看完之后说：“这个框架比我们之前的方案超前至少一代。“
左城没有解释来源。他说：“先做验证。“
验证工作在仿真实验室里进行。邱培负责把左城的算法框架翻译成代码，卫嘉负责建立火箭返回段的动力学模型。
第一天，两个人对著一台显示器坐了八个小时，调试参数。
“姿態角跟踪误差，稳態值零点三度。“邱培看著屏幕上的曲线，“比传统pid小了一个数量级。“
“但这只是在理想条件下。“卫嘉说，“加上风扰和气动参数不確定性，还能不能保持这个精度，才是问题。“
左城在旁边站了一会儿，说：“扰动预测层里面有一个时间常数，从零点五秒改成零点三秒。“
邱培愣了一下：“你怎么知道要改这个参数？“
“试出来的。“左城说。
实际上不是试出来的。是那枚叶片里的算法框架自带的参数整定规则。规则里明確写了，在再入段的大气扰动环境下，时间常数要取零点三秒左右。
邱培按照他说的改了参数，重新跑了一遍仿真。结果出来，在加入百分之三十气动参数不確定性和每秒十五米的阵风扰动之后，姿態角跟踪误差仍然保持在零点五度以內。
“这个精度，够用了。“卫嘉说。
姿態控制模块的突破花了五天。接下来的推力调节模块更复杂。
发动机推力调节的核心难点在於，火箭回收过程中需要多次点火，每次点火的推力大小和持续时间都要精確控制。推力大了，火箭减速过度。推力小了，火箭砸到地上。
李国栋带著两个推进系统出身的工程师，连续熬了三个通宵，建了一套基於凸优化的推力规划算法。
“但有个问题。“李国栋在凌晨三点的会议室里说，“计算时间太长。实时控制的话，求解时间必须在五十毫秒以內，我们的算法现在需要两百毫秒。“
左城翻了翻算法文档，指了其中一个约束条件：“这个二阶锥约束可以去掉。“
“去掉之后可行域会变。“
“不会变太多。推力规划的物理约束主要是推力大小和推力变化率，这两个是线性的，保留就够了。二阶锥约束可以用叠代修正替代。“
李国栋让工程师按照左城的建议修改了算法。求解时间从两百毫秒降到了三十五毫秒。
最后一个模块是著陆缓衝。
马昊从无人系统事业部带来的两个工程师发挥了作用，他们借鑑了无人机著陆腿的摺叠缓衝机构，设计了一套四腿摺叠式著陆系统。
“著陆过载可以控制在三g以內。“马昊的工程师说，“三g是猎鹰九號的设计指標。“
三个模块全部完成之后，李国栋组织了一次全系统联合仿真。姿態控制、推力调节、著陆缓衝三个模块串在一起，模擬火箭从一级分离到垂直著陆的完整过程。
仿真从上午九点开始。
十一点半，结果出来了。
“著陆精度，水平偏差两米七。垂直速度，每秒零点八米。姿態角偏差，零点四度。全部满足设计要求。“
李国栋站在屏幕前面，把三组数据看了三遍。
“再来一次。“他说，“换一组扰动参数。“
第二次仿真，加了更强的风扰和更大的气动参数偏差。结果依然达標。著陆精度三米一，垂直速度每秒一点一米，姿態角偏差零点六度。
李国栋又换了三组不同的扰动条件，结果全部在可接受范围內。
第六次仿真结束的时候，已经是晚上七点了。
李国栋从屏幕前面转过身，看著实验室里的十几个人。有人趴在桌上睡著了，有人端著冷掉的咖啡杯发呆。
“全系统联调，通过。“李国栋说。
实验室里安静了两秒，然后有人鼓起掌来。
左城站在最后面，没有鼓掌。他看了看系统面板，517分，六枝干，技术增幅一点三倍。
“专利。“左城说，“把算法整理成专利申请文件，明天交给法务部。“
李国栋点了点头：“已经有人在整理了。“
那天晚上研究院加班的人比平常多了一倍。
於颖从二楼上来的时候，已经是晚上九点了。
“二代卫星的数据核对完了。“她说，“三组异常数据全部解决，是测试设备的校准误差。“
“好。“左城说。
於颖看了看屏幕上的数据。
“全系统通过了？“
“通过了。“左城说，“六次仿真，不同扰动条件，全部达標。“
於颖在他旁边坐下来。实验室里其他人在低声討论著什么。
“下一步呢？“於颖问。
“找航天科技集团谈。“左城说，“带著仿真数据去谈，比空口说白话有分量。“
於颖点了点头。
“spacex第一次成功回收的时候，著陆精度是多少？“
“公开数据是偏离目標点四米左右。“左城说，“后来优化到了一米以內。“
“那我们第一次仿真就做到两米七。“
“仿真是仿真，实际是实际。“左城说，“中间还隔著几百次测试发射。“
“但至少方向是对的。“
“方向是对的。“左城重复了一遍。
他把面前的屏幕关掉，站起来伸了个懒腰。实验室的窗外是杭城的夜，远处的路灯连成一条光带。
下一步，航天科技集团。
他要带著这些数据，去谈一场真正的合作。
李国栋站在投影屏幕前面，屏幕上是一份任务分解表，从上到下分成三个大模块。最上面用红色標註了三个標题：姿態控制、推力调节、著陆缓衝。
“一个月。“李国栋说，“这是左总定的时间。如果我们能在一个月內拿出仿真验证结果，就可以带著数据去谈合作。如果拿不出来，谈判桌上就没有筹码。“
会议室里很安静。邱培坐在第一排，卫嘉在后面几排，马昊带了两个人坐在靠窗的位置，沈一鸣在角落。
左城站在门口，没有进去。他听完了李国栋的开场，转身走向楼梯间。
他不是来开会的。他是来干活的。
姿態控制这个模块，他心里有底。系统面板里的那枚叶片给出的算法框架，核心是一种分层递阶控制策略。底层用传统的pid做快速响应，上层用一个轻量级神经网络做扰动预测和参数自適应调整。
他把这套思路整理成了一份技术备忘录，前天晚上交给了李国栋。李国栋看完之后说：“这个框架比我们之前的方案超前至少一代。“
左城没有解释来源。他说：“先做验证。“
验证工作在仿真实验室里进行。邱培负责把左城的算法框架翻译成代码，卫嘉负责建立火箭返回段的动力学模型。
第一天，两个人对著一台显示器坐了八个小时，调试参数。
“姿態角跟踪误差，稳態值零点三度。“邱培看著屏幕上的曲线，“比传统pid小了一个数量级。“
“但这只是在理想条件下。“卫嘉说，“加上风扰和气动参数不確定性，还能不能保持这个精度，才是问题。“
左城在旁边站了一会儿，说：“扰动预测层里面有一个时间常数，从零点五秒改成零点三秒。“
邱培愣了一下：“你怎么知道要改这个参数？“
“试出来的。“左城说。
实际上不是试出来的。是那枚叶片里的算法框架自带的参数整定规则。规则里明確写了，在再入段的大气扰动环境下，时间常数要取零点三秒左右。
邱培按照他说的改了参数，重新跑了一遍仿真。结果出来，在加入百分之三十气动参数不確定性和每秒十五米的阵风扰动之后，姿態角跟踪误差仍然保持在零点五度以內。
“这个精度，够用了。“卫嘉说。
姿態控制模块的突破花了五天。接下来的推力调节模块更复杂。
发动机推力调节的核心难点在於，火箭回收过程中需要多次点火，每次点火的推力大小和持续时间都要精確控制。推力大了，火箭减速过度。推力小了，火箭砸到地上。
李国栋带著两个推进系统出身的工程师，连续熬了三个通宵，建了一套基於凸优化的推力规划算法。
“但有个问题。“李国栋在凌晨三点的会议室里说，“计算时间太长。实时控制的话，求解时间必须在五十毫秒以內，我们的算法现在需要两百毫秒。“
左城翻了翻算法文档，指了其中一个约束条件：“这个二阶锥约束可以去掉。“
“去掉之后可行域会变。“
“不会变太多。推力规划的物理约束主要是推力大小和推力变化率，这两个是线性的，保留就够了。二阶锥约束可以用叠代修正替代。“
李国栋让工程师按照左城的建议修改了算法。求解时间从两百毫秒降到了三十五毫秒。
最后一个模块是著陆缓衝。
马昊从无人系统事业部带来的两个工程师发挥了作用，他们借鑑了无人机著陆腿的摺叠缓衝机构，设计了一套四腿摺叠式著陆系统。
“著陆过载可以控制在三g以內。“马昊的工程师说，“三g是猎鹰九號的设计指標。“
三个模块全部完成之后，李国栋组织了一次全系统联合仿真。姿態控制、推力调节、著陆缓衝三个模块串在一起，模擬火箭从一级分离到垂直著陆的完整过程。
仿真从上午九点开始。
十一点半，结果出来了。
“著陆精度，水平偏差两米七。垂直速度，每秒零点八米。姿態角偏差，零点四度。全部满足设计要求。“
李国栋站在屏幕前面，把三组数据看了三遍。
“再来一次。“他说，“换一组扰动参数。“
第二次仿真，加了更强的风扰和更大的气动参数偏差。结果依然达標。著陆精度三米一，垂直速度每秒一点一米，姿態角偏差零点六度。
李国栋又换了三组不同的扰动条件，结果全部在可接受范围內。
第六次仿真结束的时候，已经是晚上七点了。
李国栋从屏幕前面转过身，看著实验室里的十几个人。有人趴在桌上睡著了，有人端著冷掉的咖啡杯发呆。
“全系统联调，通过。“李国栋说。
实验室里安静了两秒，然后有人鼓起掌来。
左城站在最后面，没有鼓掌。他看了看系统面板，517分，六枝干，技术增幅一点三倍。
“专利。“左城说，“把算法整理成专利申请文件，明天交给法务部。“
李国栋点了点头：“已经有人在整理了。“
那天晚上研究院加班的人比平常多了一倍。
於颖从二楼上来的时候，已经是晚上九点了。
“二代卫星的数据核对完了。“她说，“三组异常数据全部解决，是测试设备的校准误差。“
“好。“左城说。
於颖看了看屏幕上的数据。
“全系统通过了？“
“通过了。“左城说，“六次仿真，不同扰动条件，全部达標。“
於颖在他旁边坐下来。实验室里其他人在低声討论著什么。
“下一步呢？“於颖问。
“找航天科技集团谈。“左城说，“带著仿真数据去谈，比空口说白话有分量。“
於颖点了点头。
“spacex第一次成功回收的时候，著陆精度是多少？“
“公开数据是偏离目標点四米左右。“左城说，“后来优化到了一米以內。“
“那我们第一次仿真就做到两米七。“
“仿真是仿真，实际是实际。“左城说，“中间还隔著几百次测试发射。“
“但至少方向是对的。“
“方向是对的。“左城重复了一遍。
他把面前的屏幕关掉，站起来伸了个懒腰。实验室的窗外是杭城的夜，远处的路灯连成一条光带。
下一步，航天科技集团。
他要带著这些数据，去谈一场真正的合作。