酒泉衛星發射中心近日迎來一場備受矚目的飛行試驗。由中山大學與中科宇航技術股份有限公司聯合研發的“力鴻一號”亞軌道飛行器成功發射，并在完成約120公里高空的攀升后，開啟無動力返回程序。這一過程中，搭載的“慎思”二號D箭載計算機以每秒數次的頻率實時計算最優軌跡，引導飛行器穿越復雜大氣層，最終精準抵達預定落點，誤差控制在數百米范圍內。

此次試驗的核心突破在于實現了國內首次“百公里級高度剖面在線軌跡優化閉環制導飛行”。與傳統火箭依賴地面預設程序不同，該技術賦予飛行器自主應變能力——在返回過程中，系統可根據實時大氣密度、風速變化及發動機工況，動態調整飛行軌跡。項目技術負責人王勁博副教授比喻道：“這相當于讓火箭在飛行中擁有‘自主思考’的‘大腦’，無需人工干預即可應對突發故障或臨時變更落點。”

技術實現的關鍵在于算法與硬件的深度融合。研究團隊將復雜的軌跡優化算法進行并行化改造，使其在國產低算力DSP處理器上高效運行。型號制導算法工程師馬家睿透露，算法需在火箭下落的幾分鐘內，每百毫秒完成一次軌跡計算并輸出控制指令。這一突破得益于團隊從計算機底層架構入手，優化數據調度方式，最終將算法與國產硬件性能挖掘至極致。

試驗的“百公里級”高度具有特殊意義。此前國內相關驗證多在較低高度開展，而此次飛行器從卡門線以上的大氣層外再入，面臨更劇烈的氣動相互作用和更嚴苛的實時性要求。據公開信息，這是國內首次在此高度剖面完成全程閉環的在線軌跡優化制導飛行驗證，標志著我國在可重復使用運載火箭的“智慧大腦”技術上取得實質性進展。

該技術不僅提升了制導精度，還為火箭總體設計“減負”。例如，在穿越音障的跨音速段，傳統設計需通過增大舵面來穩定飛行器，而優化后的算法可規劃更平穩的軌跡，從而降低對氣動和控制系統的要求。團隊負責人陳洪波教授指出，高效的在線制導理論上能減少發動機工作次數和推力變化幅度，進而節省燃料、提升運載效率，并延長火箭使用壽命。

此次試驗采用固體火箭平臺，其推力偏差大、交班點散布廣的特點，反而驗證了算法的適應性和穩健性。團隊計劃下一步與液體火箭平臺合作，進一步探索算法與可變推力動力系統的深度耦合，全面評估其降本增效潛力。

項目實施過程中，中山大學創新了科研育人模式。多名博士生和碩士生被正式任命為型號工程師，深度參與算法開發、代碼編寫、半實物仿真及聯調測試等全鏈條工作。博士研究生張嘉凱表示，這段經歷讓他認識到工程實踐需在性能、風險與可行性間尋求平衡，而非理想模型的簡單映射。

研究團隊強調，此次試驗僅是關鍵技術驗證，并非可重復使用火箭的完整回收。未來，該技術需與動力系統、健康監測管理等其他技術同步突破，并經歷更完整的飛行剖面驗證。作為高校科研力量，團隊更聚焦于核心技術的率先突破與驗證，為航天產業提供前期技術儲備。