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联想工作站P系列的航天级品质

信息来源:www.voyageit.cn | 发布时间:2019年05月06日

创新设计及ISV认证  挑战高负荷轨道计算

载人航天区别于不载人航天大的特点就在于安全及返回的可靠,飞船飞行的每一秒都关系到航天员的安全。要确保航天员在凶险航天之旅中的生命安全,离不开轨道计算。中国载人航天科研人员在载人航天工程总体仿真实验室中,利用服务器与工作站产品模拟测试航天器从发射到回收的全过程,对各种太空物体的位置进行模拟计算以避免碰撞,并优化推进剂管理方案。

以“神舟十号”为例,其动力模型非常复杂,包含30多个微分方程,其中13个为偏微分方程,每秒需要返回数十个计算结果,算出正确的位置和相对速度,以便调整发射轨道。

如此持续高负荷的工作,对工作站产品及系统的稳定性要求较高。ThinkStation P910拥有专利的三通道冷却技术和创新的导风罩设计,带来P系列工作站在运行时保持较低的工作温度。

除此之外,联想ThinkStation P910具有业界较全的ISV认证,使得其拥有无可比拟的稳定性与兼容性。通过与诸如Dassault System、Siemens、PTC、Autodesk和Ansys等独立软件开发商的合作认证测试,专业软件在工作站平台上的表现更加稳定。即使是如航天器轨道计算的复杂3D渲染与大量计算工作,工作站依然能在长时间高负荷的运转中行云流水,有效地避免了因为宕机造成的工作延误。


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GPU加速   助力载人航天模拟仿真对接

空间交会对接技术是人类深层开发空间的关键技术,完整的空间交会对接是个非常庞大、复杂的系统。通过测量两个航天器之间的相对位置、相对速度、相对姿态及它们的变化率,实现两个航天器在空间的交会对接。而现实中,两个航天器的飞行速度都是每小时超过上万公里,重量8-9吨,交会对接时要求接近的相对速度从300米/秒降低到0.2米/秒以内,角度偏差1°之内,横向偏差不超过20厘米,难度可见一斑,所以,在地面进行仿真验证试验十分必要。

专业配置  成就复杂航天器设计

飞船的安全返回是载人航天的另一个难题,它需要启动反推火箭减速、调姿、进入返回轨道等技术。当飞船再次进入大气层后,还要闯过三道“鬼门关”:一是过载关,返回舱高速进入稠密大气层时会产生巨大的冲击过载,就像飞机撞山一般;二是火焰关,返回舱和大气的高速摩擦将使飞船变成一团火球,表面温度达到3000摄氏度以上;三是撞击关,飞船降落尽管有降落伞,但它的降落速度仍达每秒10米,这时需要同时打开Y高度控制装置,在接近地面时Y高度控制装置控制反推发动机点火,让返回舱缓冲减速安全着陆,保证航天员的生命安全。经过这三关考验才能安全着陆。

在此严苛的外部环境下,载人航天器的结构设计,材质运用以及模拟仿真验证就至关重要。从模型规模上来看,载人航天工程的航天器零件数量级在十万级上下。而且其中大量运用高级复合材料,这更增加了设计过程中的复杂性。且复合材料结构与总成设计之间通过多种复杂的方式交织在一起,大大增加了运算量。

联想ThinkStation P910工作站配备运算力的Intel Xeon E5-2600v4处理器,轻松应对这一问题,其搭载的1024GB DDR4内存,使大型航天器设计成为可能。并最多可以支持三块的Nvidia Quadro M6000显卡,再复杂的任务在具有航天级品质的ThinkStation P910工作站面前也显得游刃有余。

联想工作站P系列以稳健的运算及专业的图像渲染,服务于载人航天多个关键环节,大大提高航天器设计的质量、速度以及可验证性,较大限度地节省了科研经费,缩短了研制周期,提升设计可靠性,为载人航天工程总体顶层决策提供了有力技术支撑。