联想工作站P系列服务于载人航天多个关键环节
发布时间：2019-06-27 10:27 来源：www.fuhai31.com
[摘要] 载人航天区别于不载人航天最大的特点就在于安全及返回的绝对可靠，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，利用高端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。
创新设计及全面ISV认证 挑战高负荷轨道计算
载人航天区别于不载人航天最大的特点就在于安全及返回的绝对可靠，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，离不开精确的轨道计算。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，利用高端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极高。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具有业界最为全面的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。
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。通过精确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。
顶级专业配置 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工作站配备运算力超强的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顶级显卡，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。
载人航天区别于不载人航天最大的特点就在于安全及返回的绝对可靠，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，离不开精确的轨道计算。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，利用高端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极高。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具有业界最为全面的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。
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。通过精确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。
顶级专业配置 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工作站配备运算力超强的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顶级显卡，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系列以高效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，最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。