扫码找货、语音识别……空间站“管家”的智商又增高了
五月的海南文昌海风微拂，龙楼镇所有的旅店在5月9日前全部被订满。
“这周开始人越来越多了，上次这么热闹还是去年10月底梦天(实验舱)发射的时候。”龙楼镇居民张林(化名)对这种突如其来的汹涌人潮早已习以为常，但即使生活在这座人流因航天发射计划而变化的小镇里，每次看到腾空而起的火箭，张林还是会忍不住欢呼和鼓掌。
北京时间5月10日晚上9点22分51秒，天舟六号货运飞船成功点火，冲上云霄奔赴太空。
火箭腾空而起的那一刻，龙楼镇最佳火箭发射观测点之一的淇水湾海滩，掌声此起彼伏。对完成工作任务后就返回成都的中国航天科技集团有限公司第七研究院第七设计部(以下简称航天科技集团七院七部)宇航产品总体研究室团队的部分成员而言，没能在现场看着天舟六号起飞并不遗憾，比亲眼见证更重要是保证货运飞船中各分系统的稳定运行。
据中国载人航天工程办公室消息，5月12日早上8时许，神舟十五号航天员乘组打开天舟六号货运飞船舱门，按计划开展货物转运等相关工作。
中国航天史上的里程碑
飞船装载能力扩大了20%
天舟货运飞船的主要作用，是为中国空间站及站内的航天员提供生活和工作所需的各种物资补给。
从2017年我国首艘货运飞船天舟一号成功发射，填补了中国航天领域的空白后，“天舟家族”一路走来，个个“身怀绝技”，使命必达。但本次发射的天舟六号却格外与众不同，被誉为中国航天事业又一重要里程碑。
“我理解这个里程碑是从两方面来说，一个是虽然前面已经发射了天舟一号、二号、三号、四号和五号，但是今年中国空间站正式转入了新的应用与发展阶段，天舟六号作为全新阶段第一艘与中国空间站对接的货运飞船，所以称之为是里程碑的标志。”航天科技集团七院七部宇航产品总体研究室副主任设计师李鹏向华西都市报、封面新闻记者解释道，还有一个里程碑式的意义在于，天舟系列飞船是分批生产的，“从天舟二号到天舟五号是第一个批次，从天舟六号至天舟十一号则是新一批飞船。其中较大的改进就是把飞船的装载能力扩大了20%，属于全新的状态。所以从这两个方面来说，天舟六号都具有里程碑式的意义。”
携带140斤新鲜水果
航天员可扫码找寻物资
与以往货运飞船不同的是，“扩容版”天舟六号载货能力由原来的6.9吨提升到了7.4吨。
在天舟六号的货物舱内，有50个储物柜，上行物资覆盖了航天员在轨生活、工作的方方面面，光新鲜水果就有140斤，足以保障中国空间站上航天员执行任务期间的需求。如此庞大的“仓库”十分需要一个智能管家来进行有效管理。
“扩容对我们团队来说无疑是巨大的挑战，因为天舟六号并不是重新设计的飞行器，而是在现有飞行器的基础上通过改造内部结构，获得了新增的20%有效装载容积。”李鹏告诉记者，这个扩容是很大的收益，特别是从技术上来讲，是很了不起的创新成果。“通过挖掘内部的一些紧凑型资源而获得增量，而非重新设计或者是外部拓展，这样既不影响火箭，也不影响其他参数和空间站现有的结构。想要实现这种自我更新，我们天舟货运飞船设计的整个队伍，都付出了巨大努力。”
那么，上万件的货物如何合理地、最大化地利用空间，并以妥善保护的方式装载在天舟货运飞船里面？这就是李鹏所在的货运保障分系统其中的一个主要工作——为整船进行物资布局设计和配平。
大量物资上行之后，航天员如何实现精准寻找？李鹏所在团队设计了一种与中国空间站相连通的物资管理系统。可以打通“天地线”，空间站所需的物资位置航天员都可以在轨查询，进行动态管理，地面上也会有相应岗位对航天员物资的管理进行支持与辅助。
“我们设计的系统，可以让航天员通过手机、平板电脑或笔记本访问，利用天地通信网络，在轨和地面数据就可以实时地进行交互和同步。”李鹏说。
有了这套系统，航天员可以通过日常使用的手机，对空间站上的物资进行扫码，并从系统里查到这个物资的详细信息，比如物资的名称、代号、重量、使用方法及操作说明等，而且物资存放在哪个货包里，都可以直接显示出来。
李鹏告诉记者：“这次我们还对系统的界面设计进行了优化升级，让航天员在使用的过程中更顺手一些。”
物资管理系统
太空仓库智能管家
空间站的物资管理系统使用体验如何？航天员刘洋是这样评价的：“三舱组合后，物资管理确实难度比较大，物资管理系统软件起到了非常大的作用。”
“航天员实际应用中发现，物资管理系统有些设计还有需要完善和改进的地方，我们团队就根据航天实际在轨使用情况，做了比较大的升级来完善这套系统，去适应后续空间站的发展。”据航天科技集团七院七部宇航产品总体研究室副主管设计师李皓伟介绍，天舟六号的上行货物正是使用升级版的物资管理系统进行管理，而在系统升级过程中，困难却是无处不在。
“首先是时间很紧，因为对这套系统的完成时间有要求，所以当时集中了很多人，大家在实验室协同办公，不分平日还是周末地工作，就想集中精力把这个系统做好。”李皓伟解释道，系统做好了之后，也不是直接就能应用了，还需要经历地面测试和航天员试用修改阶段。“我们会根据航天员试用后的反馈意见，对系统进行修改和完善，同样也会花费很多时间。”
升级后的物资管理系统，为了更方便航天员的在轨使用，还增加了离线语音识别功能。
这个技术难点在哪儿呢？地球上的人平时生活中使用的语音识别，是以互联网为基础的，无论哪一家来做引流，识别效果好不好，其实背后都是基于互联网提供的、不断发展的数据库或者词汇库。“我们调研过一些国际空间站的相关应用，他们也在研究如何将语音识别应用于系统中。但太空里是没有互联网的，这相当于你要在断网的状态下使用天猫精灵或者小度，难度也是非常大的。”李皓伟说。
中国空间站是离线状态，在无法以互联网为基础的前提下，数据库就需要研发团队自己去想办法建立。不能把特别大量的数据库安装在计算机或者是供应链服务器里面，但又要建立相应的库来进行语音识别，这让系统建立的难度系数直线上涨。
李皓伟回忆：“记得当时测试语音识别功能时，找了很多志愿者试用，然后大家提出对系统使用体验的改进意见和优化建议，最后再根据意见逐一进行完善，逐步优化到现在天舟六号的使用中。”
语音识别在研制过程中，针对空间站工程这一领域，“有很多词汇、术语都是针对在轨应用场景而定，这样既能够有效地使用，又能避免不必要地占用数据库容量。”据李皓伟介绍，通过反复研究、调研、论证，离线语音识别系统经过多次改进，准确率达到90%以上，“基本上都能够找到，都能够识别到”。
天舟六号发射任务圆满落幕后，淇水湾沙滩上“追火箭的人”也渐渐散去，但航天的故事不只和航天有关，它或在影响一群人，也正在改变一座城市。或许在不远的将来，它的故事将串联起我们每个人。
来源：华西都市报
