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攻克可视化难题 托举航天梦想
——记石家庄铁道大学教授、中国北京航天飞行控制指挥中心特聘专家赵正旭
赵正旭在石家庄铁道大学为学生讲课。记者 田瑞夫摄
［奋斗者说］
“太空寥廓而深邃，探索未知的旅程离不开人们的共同合作和每个人的付出。我期待着祖国航天事业再次掀开极具突破性的一章，期待着可视化航天系统再建奇功。”——赵正旭
探月工程三期嫦娥五号遥操作操控作业平台，大型科研设施“500米口径球面射电望远镜工程（中国天眼FAST工程）”的三维可视化建设……石家庄铁道大学复杂网络与可视化研究所里几项重要科研项目同时进行，工作繁重程度和压力可想而知，团队负责人赵正旭却气定神闲，安排得井井有条。
这份从容与底气来自于持之以恒的研究与实践。作为石家庄铁道大学教授、中国北京航天飞行控制指挥中心特聘专家、教育部第四批长江学者特聘教授，赵正旭主持并成功完成了30余次国家载人航天工程和探月工程的实时三维可视化测控任务。这些任务有个接地气的功能：把浩如烟海的数据转换成图形，描绘成数据“风景”，观众通过电视直播，见证了“嫦娥探月”“天宫遨游”等惊心动魄的航天时刻。
“我只是想为国家、为中国的航天事业做点工作”
1988年，在青岛大学任教的赵正旭被公派到英国做访问学者。他只用了半年时间，就获得了很少对外的英国皇家技术顾问奖学金，生活费、学费全免，直接攻读博士；1993年刚满35岁的赵正旭当选英国Derby大学终身教授，当时这所大学近5600多名专职教师中，终身教授只有15人……
有机械工程和计算机科学专业背景的赵正旭，痴迷于虚拟现实技术的研究与系统开发，有人高价购买他的研究成果，被他婉言谢绝：“我研发这一软件系统的初衷不是为了钱，我只是想为国家、为中国的航天事业做点工作。”
2008年，赵正旭如愿进入石家庄铁道大学任教。任务接踵而至，要为嫦娥二号“画像”，用实时三维仿真环境把真实的宇宙深空“拉近”并再现，让人们在身临其境中感受几十万公里外嫦娥二号绕月和探月工程任务的整个过程。
“三维实时可视化面临两大挑战：第一，没有足够的技术积累和经验可以借鉴；第二，工程数据的跨领域共享必须实时准确，现场直播不容失败。”而当时科研团队的成员多数人从未参加过航天可视化测控的实战任务。
赵正旭开启了“拼命三郎”模式：把自己研究了16年的虚拟现实技术全部奉献出来，带领团队日夜赶工，凌晨一两点前很少下班，连日劳累导致身体开始反抗，“吃不下饭，吃什么吐什么”。
付出终有回报，2009年10月1日，嫦娥二号精彩的飞天绕月之旅通过赵正旭带队研发的可视化平台美轮美奂地展示在世人面前。
“原来最担心的是你们这一块，现在最放心的也是你们这一块。”北京航天飞行控制中心领导由衷地赞叹。这一成果，摆脱了长久以来对国外开发平台的依赖，核心技术达到国际领先水平。
一幅在嫦娥二号发射现场的工作照片，成为最好的纪念，挂在赵正旭办公室的墙上。“当我年老的时候，小孙子坐在我腿上问‘爷爷，您一生做过什么？’我会自豪地指着这张照片，告诉他我参与了嫦娥二号的发射工作。”
“科研之路永无止境，每一次面对挑战都如履薄冰”
多次参加航天工程任务，赵正旭却没有熟能生巧的轻松。“科研之路永无止境，每一次面对挑战都如履薄冰。”
嫦娥二号航天器由长征三号丙火箭直接送入近地点200公里、远地点约38万公里的奔月轨道，一步到位进入地月转移轨道，飞行时间大概只需112个小时。嫦娥二号航天器的入轨精度要求极高，可谓“失之毫厘，谬以千里”。因为数据的传输需要时间，工程任务中各种必然的时延效应对嫦娥二号三维可视化系统的实时性、准确性和可靠性提出了极为苛刻的技术要求，如何争分夺秒？
借助可视化系统平台对航天器进行有效控制，成为赵正旭的科研目标。他带领团队反复尝试，把航天器的真实动作，包括仪器仪表等的工作状况用三维效果表现出来，可视化平台上，航天器的飞行轨道、姿态和相关太空环境一目了然，迈出了可视化航天的重要一步。
天宫一号与神舟八号交会对接，从机械臂张开到对接部件启动，航天器涉及部件比以往多出不少，并且多部件同时实时动作……这些都对可视化系统的实时数据处理能力提出了更高的要求。
赵正旭敢下先手棋、善打主动仗。增强新系统实时接受并同步处理数据的能力，实时准确展现两个航天器对接时的细节，可视化系统与指挥控制系统进一步融合。
天宫一号处于“临战”状态时，北京航天飞行控制中心提出新的功能需求，需要修改系统。“这可不是简单的重写一部分代码，牵一发而动全身，此时修改都没有足够时间去测试和联调，风险极大。”
在旁人看来，功成名就的赵正旭不该接受这个挑战。而他却整整一宿没合眼，完成了系统的改造，不但满足了技术人员的新需求，还保证了系统整体的可靠性和稳定性。
“做科研需要几年、十几年甚至一辈子的积累才能有所成”
河北省科技进步一等奖、河北省教学成果二等奖……赵正旭的名气越来越大，报考他的研究生越来越多。
不管是硕士、还是博士，赵正旭总是先问，“你的兴趣在哪里？”如果对方支支吾吾、眼里不放光，赵正旭就掩饰不住失望：“在很多情况下，做科研需要几年、十几年甚至一辈子的积累才能有所成，没有兴趣坚持不下来。”
1992年，在英国留学时，赵正旭就开始了深空探测系统研发，这成为他生活与工作的一部分，即便是茶余饭后闲暇之余，也在“琢磨”，坚持16年终于完成，“只有坐得住冷板凳，在一线中不断钻研，才能获得创新的真功夫。”
赵正旭对科研的热情感染了团队里的年轻人。嫦娥二号项目时，团队成员王威婚礼当天下午就扎进实验室里；刘展威带病坚持，每次去北京，有个包专门装药……
真正投入科研，最需要的还是严谨细致。
已经博士毕业的郭阳，是赵正旭在石家庄铁道大学招收的第一届硕士生。“当时研究中涉及的数据特别多，有同学想耍小聪明蒙混过关，赵老师批评不留情面，当场立下规矩，‘所有的数据都要有明确的来源’。”
此后，赵正旭给学生们立下很多规矩：必须学会开车、练就当众表达能力、不许在实验室吃零食……严厉的背后饱含深情，有的科研项目位置偏远，不会开车处处掣肘，搞科研要随时向别人介绍科研进展，吃零食、喝咖啡会破坏实验室气氛，容易“分心”。
虽然工作繁重，但与航天“沾边”的内容，赵正旭很少缺席。
郭阳在保定顺平县大悲乡北大悲村开展精准脱贫帮扶工作，村里孩子们听了他和导师的“航天故事”，整天围着他，吵着“要是能参观‘航天城’就好了”。
赵正旭得知后，马上联系北京航天飞行控制中心和中国航天员科研训练中心，让郭阳带孩子们去北京看“飞天”舱外太空服、摸神舟七号返回舱，圆了孩子们的“航天梦”。 （记者 马 利 见习记者 董琳烨）
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