航天员质量测量仪能在失重条件下.doc

航天员质量测量仪能在失重条件下“称量”人体质量，反映航天员飞行期间体重的变化。体重是表征人体健康的重要指标，这个在地面上并不复杂的问题，到了天上却因为失重而变得困难重重。李路明带领团队迎难而上，提出了一整套解决方案，战胜了飞船内部安装和使用空间狭小、测量设备重量要求苛刻、真空环境、高测量精度和重复精度、地面模拟试验、空间测量标定等一系列挑战，最终研制成功一套可以在轨精确测量航天员体重的设备，实现了从科学想法到上天产品的飞跃。神经肌肉刺激仪由郝红伟副研究员负责，是在太空对航天员的下肢肌肉施加电脉冲刺激，帮助航天员对抗骨丢失和肌肉萎缩。如何能够有效对抗失重效应，并尽量少影响航天员正常工作操作？项目组提出了电刺激的解决方案，研制出一种便携式的神经肌肉刺激仪。今后，航天员有望在身上贴好电极，刺激仪放置在工作服口袋内，在工作、生活的同时就能实现治疗。项目组还根据中医针灸的理论，证实刺激部位选择在某些穴位，电刺激还有缓解疲劳、调节精神状态的功效。动态心电数据读取装置项目由胡春华负责，其主要作用是将航天员的心电数据读取出来，传递到飞船主控计算机，再由主控计算机通过天地链路下传到地面。准确、可靠的心电数据是航天员健康情况的重要判据。项目组以高度的责任心和不惧艰辛的精神，加班加点，严格按照飞船总体的新接口规范和工程要求进行分析、设计和制造，最终按时保质保量完成了动态心电数据读取装置的研制。升空的天宫一号具有“对地观测”的功能，即在地面发生海啸、地震等地质灾害的时候，天宫一号等飞行器可以对地面进行高分辨率光谱观测。从2008年起，电子系卫星遥感技术研究室承担了“对地观测”这个任务中地面接收系统中解调设备的研制，他们研发的解调器作为前端数据接收与后端数据处理中的关键环节，为天宫一号探测数据的正确接收处理提供了重要保障。目前他们研制的解调器已经配备三亚和喀什两个接收站中。自2008年开展天宫一号解调器的研制以来，在副教授陈金树的带领下，研究室徐璐、江维、樊小明等师生十余人在研究室已经取得的调制解调理论与技术、信道编译码、软件无线电等方面的一系列前沿技术成果的基础上，克服重重困难，实现了从理论创新、技术创新到工程创新的跨越。解调器针对对地观测数据传输的超高速率，研究室提出了基于简单神经网络的盲均衡算法，很好地补偿了传输信道的幅相不平坦及非线性失真等不理想特性，将全信道的解调损失从系统总师原定的4dB降低到1dB，大大提高了系统在恶劣环境下的接收能力。研制过程中，清华国家重大科技专项管理办公室以其建立的科研和质量管理体系严格控制研制全过程，保证向天宫一号地面系统提供运行稳定可靠的型号设备。目前，研究室一方面开展新技术攻关，进行产品完善和工程化，为我国下一代对地观测的数据传输提供技术储备。在与上海航天技术研究院共同完成首次对接机构样机的地面非线性动特性实验后，陆秋海把海量的实验数据拿回实验室，带着研究生闵建琴、曹学奇每天分析数据到深夜，连着干了一个多月，终于把数据分析完毕，并且得到了令人满意的结果。在交会对接分析计算软件的开发过程中，航院博士生龚胜平（2010年博士后出站留校任教）迎难而上，与导师和同学通力合作解决了基本的计算模型问题。但是要将一个雏形的计算模型转化为能够应用的软件，只有短暂的4个月时间。龚胜平与蒋方华（2011年博士后出站留校任教）、汤波（2008年毕业后到中国运载火箭技术研究院工作）三位博士生充分发挥各自特长，组成“铁三角”，分工合作，连续奋战，终于在航天部门要求的时间节点之前完成了软件的开发工作。在上天产品的研制过程中，实现技术演示只是万里长征走完第一步。为了精确选择材料器件和工艺路线，博士生严辉等项目组成员曾累计几个月住在湖北的相关生产单位，一起参加生产和试验。在项目实施过程中，团队还建立了极强的质量观念，这在航天员健康监测领域中是全国高校的独一份。在质量测量仪项目进度最紧张的时候，项目组的老师、研究生、工人们在一起没日没夜地攻关，边分析测试结果曲线，边进行设计优化，车间立即进行产品修改，刘莹老师发高烧40度还坚持在车间测试分析，最终在春节前几天完成了阶段验收。在航院动力学与振动研究所进行质量测量仪的气浮台地面试验持续了数月，陆秋海教授给予了大力的支持。每天空气压缩机的噪声震耳欲聋，但师生们知道是为载人航天服务，没有任何怨言。在地面上通过气浮抵消重力，同时要求被测对象要保持尽可能的刚度、稳定，才能验证测试方法的可行性和精度，为此陈荣敏等多名研究生承担起试验者的角色，每次试验下来，头昏脑胀恶心，当得知质测仪上天的消息时，他们每个人都激动万分。在与航天航空部门合力攻关的同时，清华学子也对航天精神和航天人的作风感同深受。参与对接动力学研究项目的3位研究生汤家力、余磊、洪迪峰在研发过程中多次和我国著名航天科学家陆元九、梁思礼院士等进行深入探讨，难得亲近大师的机会让年轻的学子领会到中国第一代航天人朴素的爱国情怀、严谨的科学态度和工作作风。中国科学院院士、中国工程院院士、清华大学建筑学院吴良镛教授获得设计教育奖，美术学院柳冠中教授获得设计促进奖，美术学院石振宇教授设计的紫禁城高保真音响、美院系统设计研究所与北京市建筑设计研究院灯光设计工作室合作设计的光的造型1-“翔”获得设计北京大奖工业设计奖。清华大学党委常务副书记陈旭，组委会副主席、中国文联副主席、清华大学美术学院名誉院长冯远出席了颁奖典礼。2011北京国际设计周年度设计奖，是北京设计周推出的具有国际视野、行业高度和社会公信力的常设奖项，旨在提倡并表彰在文化创新、科技进步、绿色环保等方面做出突出贡献的设计人物和作品，以推动设计