酒泉卫星发射中心近日迎来一场备受瞩目的飞行试验。由中山大学与中科宇航技术股份有限公司联合研发的“力鸿一号”亚轨道飞行器成功发射，并在完成约120公里高空的攀升后，开启无动力返回程序。这一过程中，搭载的“慎思”二号D箭载计算机以每秒数次的频率实时计算最优轨迹，引导飞行器穿越复杂大气层，最终精准抵达预定落点，误差控制在数百米范围内。
此次试验的核心突破在于实现了国内首次“百公里级高度剖面在线轨迹优化闭环制导飞行”。与传统火箭依赖地面预设程序不同，该技术赋予飞行器自主应变能力——在返回过程中，系统可根据实时大气密度、风速变化及发动机工况，动态调整飞行轨迹。项目技术负责人王劲博副教授比喻道：“这相当于让火箭在飞行中拥有‘自主思考’的‘大脑’，无需人工干预即可应对突发故障或临时变更落点。”
技术实现的关键在于算法与硬件的深度融合。研究团队将复杂的轨迹优化算法进行并行化改造，使其在国产低算力DSP处理器上高效运行。型号制导算法工程师马家睿透露，算法需在火箭下落的几分钟内，每百毫秒完成一次轨迹计算并输出控制指令。这一突破得益于团队从计算机底层架构入手，优化数据调度方式，最终将算法与国产硬件性能挖掘至极致。
试验的“百公里级”高度具有特殊意义。此前国内相关验证多在较低高度开展，而此次飞行器从卡门线以上的大气层外再入，面临更剧烈的气动相互作用和更严苛的实时性要求。据公开信息，这是国内首次在此高度剖面完成全程闭环的在线轨迹优化制导飞行验证，标志着我国在可重复使用运载火箭的“智慧大脑”技术上取得实质性进展。
该技术不仅提升了制导精度，还为火箭总体设计“减负”。例如，在穿越音障的跨音速段，传统设计需通过增大舵面来稳定飞行器，而优化后的算法可规划更平稳的轨迹，从而降低对气动和控制系统的要求。团队负责人陈洪波教授指出，高效的在线制导理论上能减少发动机工作次数和推力变化幅度，进而节省燃料、提升运载效率，并延长火箭使用寿命。
此次试验采用固体火箭平台，其推力偏差大、交班点散布广的特点，反而验证了算法的适应性和稳健性。团队计划下一步与液体火箭平台合作，进一步探索算法与可变推力动力系统的深度耦合，全面评估其降本增效潜力。
项目实施过程中，中山大学创新了科研育人模式。多名博士生和硕士生被正式任命为型号工程师，深度参与算法开发、代码编写、半实物仿真及联调测试等全链条工作。博士研究生张嘉凯表示，这段经历让他认识到工程实践需在性能、风险与可行性间寻求平衡，而非理想模型的简单映射。
研究团队强调，此次试验仅是关键技术验证，并非可重复使用火箭的完整回收。未来，该技术需与动力系统、健康监测管理等其他技术同步突破，并经历更完整的飞行剖面验证。作为高校科研力量，团队更聚焦于核心技术的率先突破与验证，为航天产业提供前期技术储备。
