屠善澄

        屠善澄,人造卫星控制技术专家。1923年8月出生于浙江嘉兴。1941~1945年先后在上海交通大学电机工程系、上海大同大学电机工程系学习,并于1945年7月毕业于上海大同大学电机工程系(工学学士)。后在上海交通大学电机工程系担任助教。1948年2月在美国康奈尔大学电气工程系读硕士(1951年)、博士(1953年)。在此期间,他还担任了美国康奈尔大学电气工程系讲师。1953年他在美国康奈尔大学获博士学位后担任该校电气工程系助理教授。1956年回国后,先后在中国科学院自动化研究所、中国空间技术研究院北京控制工程研究所任研究员,从事电子模拟计算机的研制和导弹、卫星、飞船的研究设计工作。
        1968年随着我国航天事业的发展,他和该所的全体人员一样,加入了航天事业的队伍,从此他便与航天事业结下了不解之缘。他最早进行了红外制导的导弹控制系统的研制工作。他和他的研究组从分析导引头及控制系统各组成部分流程到创造条件进行实验论证,不仅在理论上进行了变系数寻的末制导系统稳定性分析,还对导引头调制盘作出机理分析和参数最佳设计。为了取得实际对象数据,研制成能探测典型空中目标(轰炸机、战斗机)等各个部位各种飞行姿态下目标辐射特性的红外辐射特性测试仪,并实测得典型目标的红外辐射特性及空间背景辐射,这在当时是首创。在超低空地空导弹型号的研制中,他担任副总设计师,并负责制导及控制系统的研制,研制设计了导引头。
        从1958年11月起,他就开始了对人造地球卫星控制系统的研究。他提出了我国人造地球卫星的控制采用自旋稳定的方式,配合喷气或磁控作姿态调整,为后来我国发射的人造地球卫星控制系统提供了参考和技术依据。 在我国第一颗“东方红二号”试验通信卫星的研制中,屠善澄担任控制分系统的主任设计师,负责主持了系统的方案选择、设计及控制系统的研制及三年寿命期间卫星姿态、转速,轨道星地大回路测控方案论证设计、测控软件设计、星地大回路实验以及星本体控制系统方室的设计研制直至飞行试验全过程。存下列几项重大技术问题上起到了关键的作用。
        “东方红二号”是一颗长寿命应用卫星,控制技术难度大,姿态确定方案采用在实际飞行过程不同时刻利用不同测量数据(红外地球弦宽及扫描地心角,太阳角、太阳地心夹角)的递推式扩展卡尔曼滤波方法,实现了较宽裕的发射窗口,用较短时间获得较精确的姿态确定值,从而使卫星较快实现机动变轨任务。多次飞行试验证明确定姿态测量和控制方案选择的正确性。
        消旋轴承是“东方红二号”卫星上的关键部件,它保证在卫星自旋状态下,天线对地定向发射通信信号的作用,在明确总体要求后,屠善澄等对机械构形、材料、润滑机理进行了大量的研究分析,在有关单位的大力协助下,实现了有中国特色的空间润滑系统。该系统已在五颗卫星上使用,无故障运行每颗星都超过设计指标。另用40套轴承在地面模拟高真空条件下,连续运转10年以上。这项技术成果,奠定了我国在空间润滑方面的研究基础。
        1984年1月31日发射的第一颗通信卫星,因运载故障未能进入预定轨道,由于星地距离仅数百公里(正常为3万多公里),星上姿态测量仪器数据饱和,姿态确定软件不能正常工作,屠善澄等立即组织力量编制专用软件,确定粗略姿态,给星上发出指令,使星上远地点发动机点火工作,抬高了卫星的轨道,首次实现卫星转发电视信号。
        1984年4月8日发射的第二颗试验通信卫星,因能源系统电力有余,卫星持续对蓄电池充电,引起过充电发热,在总设计师及总指挥的领导下,控制系统又冒较大风险,对卫星发指令作了多次非规定工况的姿态机动,改变太阳光照与卫星的相对几何关系,经过数天努力,终于使卫星温度正常,使这颗卫星连续工作4年以上,超过3年设计寿命。
        在已发射的五颗通信卫星中,控制系统未出现故障,屠善澄为此作出了突出贡献。因而当“试验通信卫星及微波测控系统”获国家级科技进步特等奖时,屠善澄成为控制系统唯一获奖人。
        1987年起,屠善澄任国家高技术(“863”计划)航天领域首席科学家,主持“863”计划航天领域的研究论证工作。他主持提出了整个概念研究论证工作的主导思想和研究方法,采用概念研究与勾划总体发展蓝图反复迭代,大系统、主题、课题等各层次论证交叉进行、内外结合的方法,组织领导了总体发展蓝图的制定及概念研究综合报告的编写定稿工作。在处理发展载入航天与应用卫星的关系中,提出二者应密切结合、相互补充的观点,指出载人与无人自动化相结合开发利用空间是今后发展方向。此意见已被综合报告采纳,并据此安排了空间遥控科学预先研究课题。
        屠善澄积极参加国际、国内学术活动,1957年参与中国自动化学会的筹建并于1961年被选为第一任秘书长。他是国际宇航科学院院士和中国工程院院士,曾任国际技术学会联合会副主席和世界工程师组织联合会副主席。
        屠善澄积极培养人才,长期担任中国科学技术大学、哈尔滨工业大学、北京航空航天大学等校兼职教授,是我国首批博士生导师和博士后流动站指导教师。

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