2011年11月3日凌晨，北京航天飞行控制中心，不时传来的报告口令预示着一个历史时刻即将到来，当飞船制导、导航与控制（GNC）系统飞控队员发出“最后平移靠拢正常”的报告口令后，“神舟八号”与“天宫一号”相距7m以内，一切已不可逆。随着接触、正推、捕获的顺利完成，飞船GNC系统转入组合体飞行阶段，飞船副总设计师胡军和他的GNC团队顺利地将接力棒交与对接机构系统，胡军有理由相信，有GNC系统高精度的对接条件，对接机构也必将顺利完成任务。果然，对接机构用最少的时间完成了对接环缓冲、拉近和锁紧，由于对接精准，竟无须强迫校正！2011年11月14日晚，第二次交会对接顺利完成，这次的外界环境更加恶劣，但对接精度比第一次还略高，后面的过程与第一次如出一辙。人们不断用完美、精确来形容两次交会对接的成功，但胡军和他的GNC团队清楚的知道，这样的成功是用十多年、几千岁月的坚持和努力换来的：“就跟解完了一项仿真验证一样，结果已是水到渠成。”
                     
                    

                   中国航天科技集团五院502所研究员载人飞船系统副总设计师 胡军  

    坚持最初的梦想

   1986年，从清华大学自动化系毕业的胡军，考取了中国航天科技集团公司502所硕士研究生。1989年毕业，留所工作一年后，他又考取北京大学力学系力学专业，控制领域方面博士研究生。

    1992年中国载人航天工程正式启动，502所承担了飞船制导、导航与控制（GNC）系统的研制。首先要解决的重大关键技术是飞船的天地往返问题，对飞船而言是解决其有控返回问题。飞船返回控制是当时重大的关键技术攻关项目，而当时国内这方面的研究还很少，制导、导航与控制系统主任设计师陈祖贵迫切需要一名能力强的年轻同志作为技术骨干加盟技术攻关和飞船GNC系统设计工作，特别指明要博士。1993年博士毕业的胡军进入所人事处长的视野。

    这个选择对胡军来说太突然，他之前没有接触过航天器控制，肯定要比学航天控制的博士需要额外的入门时间，但学过多门控制理论课程和接触过工业控制的经验也是潜在的长处，胡军经过两个星期的专业考察和深思熟虑后做出了选择。于是在踏入502所大门7年之后，胡军正式加入航天器控制领域。他说：“当初选择502所，就是想搞航天”。他十分清楚这个选择意味着太多的责任和许多的放弃，他已做好思想上的准备，像上一代航天人一样，心怀梦想，长期不懈，埋头苦干……

   在航天前辈的带领下，经过六年时间，502所飞船任务团队完成了第一艘无人试验飞船制导、导航与控制系统研制，中国第一次有控返回圆满成功，这也是我国航天器第一个制导、导航与控制系统。之后经过“神舟二号”到“神舟四号”飞船的研制和飞行试验，充分完善了飞船功能、性能、可靠性和安全性，2003年“神舟五号”载人飞船实现了中国人的千年飞天梦。从2004年起，胡军接过上一代航天人的接力棒，带领制导、导航与控制团队开始新的征程，2005年完成“神舟六号”多人多天任务的运行和返回控制；2008年完成载人航天第二步第一目标即“神舟七号”航天员出舱活动任务的姿态支持与返回控制；2011年11月完成载人航天第二步第二目标的第一次飞行试验即“神舟八号”与“天宫一号”的无人自动交会对接任务。胡军也在稳步实现自己最初的航天梦。

    追求完美，做到最好

    交会对接是建造、运营空间实验室、空间站的一项基本技术，也是月球取样返回和载人登月工程的基础技术之一。交会对接要求CNC系统实现空间交会高精度的测量控制，无疑对飞船飞行控制的精确性、稳定性提出了更高的要求。在502所前期预研的基础上，胡军带领团队开展了交会对接制导、导航与控制方案、交会对接关键敏感器技术、九自由度半物理仿真试验室的论证与建造以及试验验证技术的技术攻关。GNC系统经方案设计阶段、初样研制阶段和正样研制阶段，一步步修正与优化系统方案。为保证系统敏感器的环境适应性以及系统方案对帆板挠性、发动机羽流、系统时延、姿态轨道耦合以及采用大姿控发动机进行交会对接约束条件、地面测控条件变化等适应性，胡军在初样研制阶段后期，要了8个月的时间，带领团队，发起一轮方案设计、关键交会敏感器技术见底的进一步技术攻关，CCD光学成像敏感器、微波雷达、激光雷达、卫星导航以及制约方案设计等重大问题相继得到解决；GNC系统方案，主要靠控制器软件自动实现的，针对产品软件设计复杂、工作量大、直接影响成败的特点，为保证软件产品在轨飞行不出任何问题，胡军带领GNC部分技术骨干，连续工作9个月，解决软件研制或需求中的大量技术细节问题，完善了控制器正样软件。

    临近飞行任务，胡军仍一直关注交会过程中飞船姿态稳定性问题以及飞船角加速度影响交会敏感器跟踪与捕获目标问题，因为这两方面一旦出现问题，直接影响正常飞行程序的执行。在飞控准备期间，胡军用一个月的时间，对各种可能的不利条件进行了充分的仿真和控制参数优化研究，并和GNC主任设计师解永春带领研发团队，将基于特征模型的智能自适应控制理论与工程实际、设计经验相结合，优化设计了基于特征模型的相平面控制参数。“这个参数优化方案11月2号上午通过评审，中午注入到飞船上。飞行结果比地面用原参数仿真最好的结果还要稳定，推进剂消耗量更少。”谈及此，胡军的脸上流露出一丝孩子气的得意。

   成败只在一线间

    从2003年“神舟五号”载乘杨利伟一飞冲天，中国航天成为举国、举世瞩目的焦点。激动、振奋、喜悦，赞美、掌声、鲜花……种种美好的字眼，比以往任何时候都更多地属于航天人。然而往往被我们忽视的是，这些收获的背后他们所付出的艰辛和努力、所承担的责任和压力。遥遥太空深不可测，如何保证飞船面对种种未知而按预定姿态、预定轨道飞行？胡军认为：“任何一个细小的因素都可能会导致失败的结果，成功就是将所有可能导致失败的因素排除掉，不能存在任何侥幸心理，从这个角度来讲，成功是一个小概率事件，同时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础之上的。”

    胡军形容自己的航天事业是“99%的劳苦+1%的快乐”，更多的时候他喜欢将每次任务看做一场大游戏：“99%的劳苦是指在研究和解决问题时，就像你做游戏大部分时间都在冥思苦想和紧张操作，投入全部精力，失败-琢磨-尝试，而成功的喜悦不过是在过关的一瞬间产生的成就感。更难还在下一关。”这就是胡军，即使只能享受1%的快乐，他也欣然承受那99%的劳苦并为其付出100%的努力！  

    摘自《自动化博览》2012年第一期