人物档案 赵琰，女，38岁，籍贯沁阳市。现任中国科学院空间科学与应用研究中心嫦娥三期软件组组长。曾参与我国载人航天工程神舟四号、五号、六号、八号飞船相关软件的设计编写，参与探月工程一、二、三期卫星有效载荷主控软件的研制，参与中欧合作项目双星探测、中俄合作项目“萤火一号”核心软件的设计。

  本报记者 陈作华 王水涛 

  从双星探测到载人航天，从探月工程到“萤火一号”，一位从我市走出的年轻女科技工作者，参与了这些在我国空间科学与应用领域具有里程碑意义的工作。

  她的名字叫赵琰，现任中国科学院空间科学与应用研究中心（国家空间中心）嫦娥三期软件组组长。

  近日，本报记者前往北京中关村，采访了这位给科学卫星做“大脑”的焦作老乡。

  给卫星做“大脑”

  中科院，国家空间中心，科学卫星，主控软件……赵琰所在的工作单位和所从事的工作，无不给人一种高深莫测的感觉。

  而赵琰本人，给人的感觉则是朴素与平和。她说话谨慎，措辞严谨，专业性强，而且语速较快。

  赵琰1975年出生，沁阳市柏香镇新村人。22岁毕业于焦作工学院（今河南理工大学）工业电气自动化专业，1999年考取中国矿业大学（北京校区）硕士研究生，攻读机械电子专业。2001年进入中国科学院空间科学与应用研究中心，从事软件设计与编写，现任副研究员。

  “空间科学主要研究空间大气物理、空间电磁场、空间带电粒子效应、空间环境效应等。而对这些方面的研究需要探测设备和支持平台，包括卫星管理设备、供配电设备及数据存储、处理和下达等。我的工作就是从事卫星指挥系统——主控软件的设计与编写。”赵琰说。

  “所谓主控软件，就是在飞行器上针对所有设备的一个调度级软件。这种软件除了拥有管理功能外，还具备故障诊断及应对功能，因此主控软件的功能、性能、考核严苛性要求极高，只有它的安全性、可靠性强了，才能保证其他设备的正常运行。”赵琰说，“主控软件就相当于科学探测平台的大脑。”

  在校读书时，赵琰曾接受过一个观点，那就是没有完美的软件。但在工作之后，她才意识到，不完美的星上软件就是永远的遗憾！因为对这种软件的后期维护简直是奢谈。这种认识的转变使得她对软件的结构设计和检测手段产生了极大兴趣。当时对软件的检测手段是对庞杂的数据选取典型值进行人工分析，分析过程的完整性和准确性都很有限，她将自己的兴趣点集中在对此的技改上，通过发挥计算机的特长，将所有的数据进行细致分析，给出翔实的检测记录，由此解放了人力，提高了效率，并为后续的工作打下基础。

  在进入国家空间中心的当年，赵琰就参与了中欧合作项目双星探测工程主控软件的设计、编写和测试。所谓双星，就是搭载多台探测设备的赤道星和极轨星。这是人类历史上第一次对地球空间的六点立体探测，被列为国际空间探测计划中的重要组成部分。

  “卫星在太空飞行的速度每秒能达几十公里甚至几百公里，双星探测又是中欧合作的第一个项目，因此在软件设计上不能有丝毫的疏漏。1996年6月4日，法国阿丽亚娜五号运载火箭发射后37秒自爆，原因就是控制火箭的软件出现了错误。这起事故可以说是软件故障直接导致的严重后果，我们必须汲取教训。”赵琰说。

  “用了半年时间，我们完成了软件设计。之后，我先后到西昌卫星发射中心、太原卫星发射中心参与整星联试、整器联试。那段时间，我每天早上出门，半夜才能返回休息的地方。但让我欣慰的是，两年后，第一颗卫星发射成功，次年第二颗卫星也发射成功，而且这两颗卫星都运行正常。”赵琰平静地回忆道。

  把“严慎细实”融入大脑

  通过第一次参与卫星主控软件的设计、编写与测试，赵琰已经把“严、慎、细、实”四个字深深地编写到了自己的大脑里。她说，一旦发现某个环节出错，就要对所有环节进行检查，这就是“严”；绝对避免同类问题再度出现，这就是“慎”；反复测试，精益求精，这就是“细”；把所有的问题都解决掉，这就是“实”。

  赵琰进一步解释道，听起来这四个字有点抽象，但落实到工作中都是非常具体的细节。比如说，当一个传感器失效时，绝不能简单一换了之，而要查明原因，看其是加工精度不够，还是电器烧坏了；是粘胶不牢靠，还是粘胶过期了。如果属于后一种情况，就要想到批次性失效，需要整批更换。总之，对出现的问题要一查到底，还要举一反三进行全面排查。

  “失之毫厘，谬之千里。航天人都明白，极小的错误就会酿成巨大的事故，我们不允许自己犯错，因此，大家都养成了举一反三的意识，并形成了举一反三的排查机制。无论是否有类似的问题，都要首先拿出证据，否则是很难自圆其说的。这点类似于法律上的有罪推论。”赵琰说，“如果形容我们的工作如履薄冰、如临深渊，可以说一点也不过分。”

  近年来，赵琰先后参与了探月一期、二期工程的卫星主控软件设计工作。探月一期工程主要是绕月，包括嫦娥一号和嫦娥二号两颗卫星。其中，嫦娥一号卫星要完成从绕地飞行到绕月飞行的轨道跃迁，期间要进行若干次轨道切换。嫦娥二号卫星则进一步到达绕月轨道，实现对月球的观测和拍摄，其任务是获得更清晰更详细的月球表面影像数据和月球极区表面数据。

  赵琰说：“由于卫星在飞行过程中因轨道变化而造成对月拍照距离、角度的不断变化，这就需要进行多次重复拍照、图像处理和拼帧。因此，我们对控制拍照的软件系统要求极为精确。软件研制过程对预定轨道、预定窗口、预定动作的设计需要多人快速协作完成，而且要求非常高的精度。面对艰巨的任务，我把还在哺乳期的孩子托付给了父母，与同事们连续夜以继日地工作，终于完成了任务。令人欣慰的是，我们研制的高质量软件，保证了对月观测任务的顺利完成。”

  果如其言，嫦娥二号不负众望，传回了高清全月图，并对月球洪弯地区进行了观测。赵琰说：“洪弯地区是月球上的“名胜区”，通过那次拍摄，我们对这个区域有了更细致的了解，也为探月二期工程实现落月提供了选择点。”

  探月二期工程是落月，将对月球表面进行近距离观测。赵琰参与了其中主控软件的研制。据她介绍，由于仪器设备所处的环境发生了巨大变化，且数据是从月球表面向地球发回的，距离远，数据量大，多台设备协调工作，导致控制方面设计的难度也随之增大，软件研制的难度和严谨性要求更高。为了高标准完成软件系统，我们否定了第一次方案的部分工作，并在此基础上加班加点重新进行设计及验证。

  目前，赵琰正在从事探月三期工程的软件研制工作。探月三期工程要完成从月球返回地面的任务。自去年5月份起，她便担任了软件组组长，主持软件研制生产的全过程。赵琰说，探月三期软件系统管理功能更强大，体积更小，其设计难度也更大。

  在磨砺中成长

  在载人航天工程中，赵琰先后参与了神舟四号、神舟五号、神舟六号、神舟八号相关软件的编写设计工作。

  2011年，赵琰参与了中俄合作项目“萤火一号”卫星的主控软件设计。谈起这次经历，赵琰难掩兴奋：“这是我国航天史上第一颗真正意义上的深空探测卫星，也是第一个有操作系统的卫星。该星体又轻又小，功能完备，且运算量很大，调度、控制能力很强。”

  在“萤火一号”发射前，赵琰曾赴莫斯科与俄方空间科研人员协同工作了三个月。在技术协调过程中，她发现相比之下俄方设备对工作环境的适应性更强，对于同样的问题，俄方空间科研人员的工作思路和解决方法与我们大相径庭。“在参与国际合作项目过程中，我接触到了很多更为先进的技术和设备，深深感受到我国与航天技术发达国家之间的差距。”那一刻，赵琰对自己说，“我们还有很多事要做，还有很长的路要走。”

  谈及卫星软件系统设计有何特殊要求时，赵琰表示，关键点还是把握软件的适应性。软件编写首先要满足基本功能的要求，同时提高软件的安全性、可靠性，二者综合起来，就是软件水平的全面体现。

  和世间万物一样，卫星软件设计也涉及到“度”的问题，即考虑硬件的支持能力。如果做得过细，代码量就会更大，则需要更大的存储设备，并会因此带来一系列的设计、防护、动平衡等问题。因此，一味追求高能力的、看似锦上添花的代码，反而可能带来安全隐患，所以，星上软件要保证每一句代码都是必须的、正确的。“如果把软件比作一个网兜，用来装苹果的就不用做成装樱桃的那么细密了。”赵琰形容道。

  采访中记者感到，虽然参与了许多重大航天工程，赵琰依然很低调，她反复强调：“我国航天事业的腾飞在于千千万万人的助推，我只是其中一颗普通的螺丝钉，是航天人中普通的一员。”

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