2011年11月3日凌晨，北京航天飛行控制中心，不時傳來的報告口令預示著一個歷史時刻即將到來，當飛船制導、導航與控制（GNC）系統(tǒng)飛控隊員發(fā)出“最后平移靠攏正常”的報告口令后，“神舟八號”與“天宮一號”相距7m以內，一切已不可逆。隨著接觸、正推、捕獲的順利完成，飛船GNC系統(tǒng)轉入組合體飛行階段，飛船副總設計師胡軍和他的GNC團隊順利地將接力棒交與對接機構系統(tǒng)，胡軍有理由相信，有GNC系統(tǒng)高精度的對接條件，對接機構也必將順利完成任務。果然，對接機構用最少的時間完成了對接環(huán)緩沖、拉近和鎖緊，由于對接精準，竟無須強迫校正！2011年11月14日晚，第二次交會對接順利完成，這次的外界環(huán)境更加惡劣，但對接精度比第一次還略高，后面的過程與第一次如出一轍。人們不斷用完美、精確來形容兩次交會對接的成功，但胡軍和他的GNC團隊清楚的知道，這樣的成功是用十多年、幾千歲月的堅持和努力換來的：“就跟解完了一項仿真驗證一樣，結果已是水到渠成。”
                     
                    

                   中國航天科技集團五院502所研究員載人飛船系統(tǒng)副總設計師 胡軍  

    堅持最初的夢想

   1986年，從清華大學自動化系畢業(yè)的胡軍，考取了中國航天科技集團公司502所碩士研究生。1989年畢業(yè)，留所工作一年后，他又考取北京大學力學系力學專業(yè)，控制領域方面博士研究生。

    1992年中國載人航天工程正式啟動，502所承擔了飛船制導、導航與控制（GNC）系統(tǒng)的研制。首先要解決的重大關鍵技術是飛船的天地往返問題，對飛船而言是解決其有控返回問題。飛船返回控制是當時重大的關鍵技術攻關項目，而當時國內這方面的研究還很少，制導、導航與控制系統(tǒng)主任設計師陳祖貴迫切需要一名能力強的年輕同志作為技術骨干加盟技術攻關和飛船GNC系統(tǒng)設計工作，特別指明要博士。1993年博士畢業(yè)的胡軍進入所人事處長的視野。

    這個選擇對胡軍來說太突然，他之前沒有接觸過航天器控制，肯定要比學航天控制的博士需要額外的入門時間，但學過多門控制理論課程和接觸過工業(yè)控制的經(jīng)驗也是潛在的長處，胡軍經(jīng)過兩個星期的專業(yè)考察和深思熟慮后做出了選擇。于是在踏入502所大門7年之后，胡軍正式加入航天器控制領域。他說：“當初選擇502所，就是想搞航天”。他十分清楚這個選擇意味著太多的責任和許多的放棄，他已做好思想上的準備，像上一代航天人一樣，心懷夢想，長期不懈，埋頭苦干……

   在航天前輩的帶領下，經(jīng)過六年時間，502所飛船任務團隊完成了第一艘無人試驗飛船制導、導航與控制系統(tǒng)研制，中國第一次有控返回圓滿成功，這也是我國航天器第一個制導、導航與控制系統(tǒng)。之后經(jīng)過“神舟二號”到“神舟四號”飛船的研制和飛行試驗，充分完善了飛船功能、性能、可靠性和安全性，2003年“神舟五號”載人飛船實現(xiàn)了中國人的千年飛天夢。從2004年起，胡軍接過上一代航天人的接力棒，帶領制導、導航與控制團隊開始新的征程，2005年完成“神舟六號”多人多天任務的運行和返回控制；2008年完成載人航天第二步第一目標即“神舟七號”航天員出艙活動任務的姿態(tài)支持與返回控制；2011年11月完成載人航天第二步第二目標的第一次飛行試驗即“神舟八號”與“天宮一號”的無人自動交會對接任務。胡軍也在穩(wěn)步實現(xiàn)自己最初的航天夢。

    追求完美，做到最好

    交會對接是建造、運營空間實驗室、空間站的一項基本技術，也是月球取樣返回和載人登月工程的基礎技術之一。交會對接要求CNC系統(tǒng)實現(xiàn)空間交會高精度的測量控制，無疑對飛船飛行控制的精確性、穩(wěn)定性提出了更高的要求。在502所前期預研的基礎上，胡軍帶領團隊開展了交會對接制導、導航與控制方案、交會對接關鍵敏感器技術、九自由度半物理仿真試驗室的論證與建造以及試驗驗證技術的技術攻關。GNC系統(tǒng)經(jīng)方案設計階段、初樣研制階段和正樣研制階段，一步步修正與優(yōu)化系統(tǒng)方案。為保證系統(tǒng)敏感器的環(huán)境適應性以及系統(tǒng)方案對帆板撓性、發(fā)動機羽流、系統(tǒng)時延、姿態(tài)軌道耦合以及采用大姿控發(fā)動機進行交會對接約束條件、地面測控條件變化等適應性，胡軍在初樣研制階段后期，要了8個月的時間，帶領團隊，發(fā)起一輪方案設計、關鍵交會敏感器技術見底的進一步技術攻關，CCD光學成像敏感器、微波雷達、激光雷達、衛(wèi)星導航以及制約方案設計等重大問題相繼得到解決；GNC系統(tǒng)方案，主要靠控制器軟件自動實現(xiàn)的，針對產(chǎn)品軟件設計復雜、工作量大、直接影響成敗的特點，為保證軟件產(chǎn)品在軌飛行不出任何問題，胡軍帶領GNC部分技術骨干，連續(xù)工作9個月，解決軟件研制或需求中的大量技術細節(jié)問題，完善了控制器正樣軟件。

    臨近飛行任務，胡軍仍一直關注交會過程中飛船姿態(tài)穩(wěn)定性問題以及飛船角加速度影響交會敏感器跟蹤與捕獲目標問題，因為這兩方面一旦出現(xiàn)問題，直接影響正常飛行程序的執(zhí)行。在飛控準備期間，胡軍用一個月的時間，對各種可能的不利條件進行了充分的仿真和控制參數(shù)優(yōu)化研究，并和GNC主任設計師解永春帶領研發(fā)團隊，將基于特征模型的智能自適應控制理論與工程實際、設計經(jīng)驗相結合，優(yōu)化設計了基于特征模型的相平面控制參數(shù)。“這個參數(shù)優(yōu)化方案11月2號上午通過評審，中午注入到飛船上。飛行結果比地面用原參數(shù)仿真最好的結果還要穩(wěn)定，推進劑消耗量更少。”談及此，胡軍的臉上流露出一絲孩子氣的得意。

   成敗只在一線間

    從2003年“神舟五號”載乘楊利偉一飛沖天，中國航天成為舉國、舉世矚目的焦點。激動、振奮、喜悅，贊美、掌聲、鮮花……種種美好的字眼，比以往任何時候都更多地屬于航天人。然而往往被我們忽視的是，這些收獲的背后他們所付出的艱辛和努力、所承擔的責任和壓力。遙遙太空深不可測，如何保證飛船面對種種未知而按預定姿態(tài)、預定軌道飛行？胡軍認為：“任何一個細小的因素都可能會導致失敗的結果，成功就是將所有可能導致失敗的因素排除掉，不能存在任何僥幸心理，從這個角度來講，成功是一個小概率事件，同時任何一次成功也都不是偶然的，她是建立在地面充分的工作基礎之上的。”

    胡軍形容自己的航天事業(yè)是“99%的勞苦+1%的快樂”，更多的時候他喜歡將每次任務看做一場大游戲：“99%的勞苦是指在研究和解決問題時，就像你做游戲大部分時間都在冥思苦想和緊張操作，投入全部精力，失敗-琢磨-嘗試，而成功的喜悅不過是在過關的一瞬間產(chǎn)生的成就感。更難還在下一關。”這就是胡軍，即使只能享受1%的快樂，他也欣然承受那99%的勞苦并為其付出100%的努力！  

    摘自《自動化博覽》2012年第一期