牧星人_牧星智能机器人

李恒年

他被赞为“牧星人”牧星人，就是将卫星当作牛羊放牧的专家牧星人，是一个能和天上的卫星“对话”牧星人，更能让卫星“听话”的人。他从事的工作，就是通过运筹计算，有效实现对航天器的精准轨道控制；他曾专注一个课题20年，最终把我国航天器机动轨道确定能力提高到世界先进水平；他系统建立了同步卫星共轨控制的理论方法和技术，成功运用于我国和其他国家多颗卫星共轨控制；他发展了李济生院士确立的卫星轨道确定理论，提出了卫星机动轨道确定理论，并成功运用于我国多颗机动轨道卫星。

他就是李恒年，甘肃永昌人，1967年出生，1992年国防科技大学硕士毕业后分配到总装某基地测控技术部工作，现任该部研究员，宇航动力学国家重点实验室主任，博士研究生学历。他是新世纪百千万人才工程国家级人选、军队科技领军人才、总装“1153”人才工程第一层次人选，飞船地面测控软件专家，国家863计划某主题组专家，中国力学学会航天动力学与控制专业副组长，西安交通大学、西北工业大学兼职教授。

01

一个改变人生轨道的方案

1992年，25岁的李恒年研究生毕业，被分配到西安卫星测控中心。人事部门看了他的简历后，就把兰州大学数学系本科毕业、国防科技大学计算机系研究生毕业的李恒年，分到了寻呼台。

一年多以后，李恒年从同事们的聊天中才知道，别人设计的软件服务对象是卫星，自己编写的程序服务对象却是BP机，李恒年心有不甘，经常到测控技术部旁听同事们讨论测控难题。

当时正赶上中心即将执行一颗返回式卫星测控回收任务，任务联调时，地面测控站频繁出现数据中断、跳变、丢失等现象，令许多技术人员一筹莫展。

通过翻阅技术资料，李恒年敏锐地察觉到是数据处理算法有问题，于是，李恒年利用休息时间编制了一套全新的算法程序和技术方案。

当他拿着方案向时任测控技术部软件室主任陈长贵汇报时，陈主任被李恒年的勇气和执着所感动，专门邀请有关专家对李恒年的成果进行严格评审。

尽管大家对这个方案将信将疑，但时任测控技术部总工程师李济生还是一锤定音：“这套方案做得不错，我看可以让他试一试。”

新方案的投入使用使测控站数据中断等问题迎刃而解，年轻的李恒年在测控中心崭露头角，也顺利被调入了他梦寐以求的测控技术部软件室。从最基础的测控数据处理，到研究提出航天测控最优估计方法；从卫星机动轨道确定，到航天器姿态控制；从多星共位控制，到卫星编队稳定性设计；从神舟飞船返回落点预报，到北斗卫星导航系统星座部署……李恒年的人生轨道从此同航天轨道紧紧连在一起，再也没有分开。

02

不见硝烟的太空大营救

2006年10月，我国一颗遥感卫星突发故障。遥测数据显示，卫星在太空中急速翻滚，星上能源完全消失，只有阳光照射到太阳能帆板时，才有几秒钟的信号反馈。

卫星研制部门和航天测控战线的专家紧急会商：当务之急，是尽快确定卫星姿态，抓住每次几秒钟的卫星加电时间，注入控制指令，使卫星停止翻滚，转入正常运行姿态。否则，价值十多亿元的卫星，将成为毫无用处的太空垃圾。

当时，我国航天测控网的覆盖率还不高，确定卫星运动状态，捕捉卫星抢救时机的难度非常大。经过持续20多天的仿真分析，李恒年带领团队终于掌握了卫星翻滚的运动规律和太阳帆板供电的周期规律，准确预测出卫星最大供电时间段。按照他们的建议，远望号测量船在南半球上空捕获卫星，注入遥控指令，69天的太空营救终获全胜。

2007年2月，一颗北斗卫星发射后信号消失，随后连续17天与地面失去联系。李恒年再次受命出征，最终使卫星“起死回生”，为国家经济和航天事业挽回巨大损失。

2011年8月，我国首颗海洋动力环境卫星在太空运行中突然出现姿态异常，太阳能帆板无法对日定向，星上能源告急。李恒年率领团队冲向测控任务现场，建立卫星姿态动力学模型，提出了卫星减旋的控制方案，为成功抢救卫星赢得先机。

“迎接挑战最好的方法就是要把自己逼得狠点儿，有把自己逼入绝境的坚定毅力。”李恒年参与组织的一次次卫星异常情况处置，虽不见硝烟，却惊心动魄。

03

为北斗在天上“挤”位置

近年来，人类太空活动日益频繁，世界各国在通信卫星、电视广播卫星唯一工作轨道——地球同步轨道带上的竞争也日趋激烈。这条环绕赤道上空、距地面约3.6万公里的轨道，成为各国竞相占据的宝贵资源。

2007年初，我国一颗北斗卫星发射在即。然而，在“北斗”预定的组网位置上，已有分属不同国家的两颗卫星在轨运行。能否与外方顺利实现“多星共位”，对争取我国空间利益具有重要意义。

三颗卫星，在距地球3.6万公里的太空中同一轨道位置、以每秒3.6千米的高速飞行，测控稍有偏差，卫星就有可能相撞。当时，外国专家对我国是否能实现“3星共位”抱有怀疑态度。通过谈判让外方认可我们的技术，是实现“3星共位”、解决问题的唯一途径。作为测控专家，李恒年当时一方面要做好技术准备，另一方面还要思考谈判策略，挑战和压力很大。

谈判进行得异常艰难，外方专家对我国共位技术提出种种质疑。谈判桌上，李恒年围绕外国专家提出的各种问题，带领团队一次次讨论、计算，一遍遍分析、研判，一个个寻求对策，提出共位需求和拟采取的技术措施。三轮谈判后，三方利益最大化选优方案得到外方专家一致认可，最终达到了共位目的，并现场签署了备忘协议。

这一次谈判，李恒年为北斗在天上“挤”出了一个位置。

随着北斗卫星的不断成功发射，又有问题凸显出来。北斗全球导航系统作为一个庞大的导航卫星星座，其中单个卫星轨道稍有偏差，就会引起星座构型发散，导致系统性能降低，影响导航精度。如果频繁对卫星进行轨道调控，很容易导致导航服务中断。

如何设计组网构型稳定控制方案，确保北斗系统稳定可靠？对此，李恒年带领团队经过数年攻关，最终形成控制方案，使北斗星座导航服务的连续性、稳定性显著提升，星座发散和稳定控制等难题得以解决。

04

人工智能助力精密定轨技术

以往，航天测控由轨道工程师借助软件进行人工操作。随着太空中航天器越来越多，单纯的人工操作已不适应如今高强度轨道计算工作。

如何让精密定轨技术更好地适应未来航天任务需求，成为李恒年团队又一个攻关目标。

2016年3月，人工智能AlphaGo完胜韩国职业围棋九段选手李世石的围棋人机大战，在国际上引起轰动，同时也激起了李恒年的创新灵感：让人工智能助力精密定轨技术。

他立即着手研究。随之，一个大胆设想在他脑海里初具轮廓：针对未来航天任务的实际需求，研制一套智能精密定轨系统，从海量任务数据和模拟仿真数据中进行机器学习，在实现轨道计算自动化和智能化的同时，使其具备自我纠错能力，提高轨道确定结果可靠性。

针对深空探测定轨特点，在李恒年的带领下，团队成员仅用4年时间，就完成了相关系统的重新架构。

在此基础上，他们又补充很多新算法，使其具备高度模块化、多层次并行、分布式计算等特点，拥有“定轨+定位”“近地+深空”“实时+事后”等数据处理能力，满足了航天测控任务多样化需求。

2021年2月24日6时29分，首次执行火星探测任务的“天问一号”探测器，成功实施第3次近火制动，进入火星停泊轨道。倾注了李恒年团队多年心血的智能精密定轨系统在此次“火星之旅”中首次亮相，并与西安卫星测控中心的轨道计算团队联袂，全程参与任务。在探测器历时6个多月的奔火旅程中，它的软件计算能力和精度得到初步检验，相关指标达到完成精密定轨任务需求，为“天问一号”提供了精准可靠的轨道输入。

精测妙控，使神舟飞船准确返回；牵星九天，让故障卫星起死回生……一个又一个奇迹的背后，是李恒年20余年的潜心钻研。李恒年说过，人这一辈子很短暂，应该干一些有意义的事情。将人生轨道与航天轨道紧密联系在一起，将人生价值与家国命运叠加在一起，正是一个个李恒年式的科技专家的矢志坚守，我国从航天大国迈向航天强国的步伐，才会如此自信，如此平稳。

因工作繁忙，李恒年很少回金昌，但他心中时刻惦记着金昌，隔一段时间便会通过各种渠道了解金昌现状。谈及金昌，李恒年感慨万分：“如今家乡发展得越来越好，金昌也被越来越多的外地人所知道，我这个在外游子很开心。我衷心希望家乡日后的发展越来越好，人民生活更幸福、生态环境更宜居、文化教育更发达。同时，也希望家乡青年能够自强自立、勤劳勇敢，不负时代、不负青春，争做新时代的建设者。”

（本栏目由中共金昌市委宣传部、金昌市科学技术协会主办）

文：记者 杨玥

图片来源：金昌市科协

编辑：焦多谦 付文雅

责编：何积玉总编：王 军

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