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航天器工程团队日常工作情况(第五空间研究院502提供图片)
"没有GNC，宇宙飞船只能停留在科学幻想阶段."什么是GNC？为什么这么重要？带着这个问题，边肖进入了中国航天科技集团公司第五研究院502航天器工程组。
他们是我国11艘神舟飞船和1艘货船的GNC系统的创始人。他们从成千上万的信息流和代码中“破茧而出”，让“太空行走”和“太空行走”之吻一步步实现。
从头开始，确保飞船安全返回。
GNC是导航、导航和控制的英文缩写，相当于宇宙飞船的“眼睛”和“大脑”。它负责航天器在整个飞行过程中的姿态和轨道控制以及在轨太阳能电池板控制。换句话说，宇宙飞船如何运动和如何返回是由GNC决定的。
1994年，当宇宙飞船工程小组第一次成立时，只有美国和俄国掌握了宇宙飞船GNC技术。
"可以说，人和时间从零开始堆积一切."团队产品保障经理李婷参与了神舟飞船11个GNC系统的开发，他表示，当时的计算机落后，大部分计算和数据解释需要人工完成。王南华，当时50多岁的前队长，带领十几个队员日夜不停地设计、计算和测试。“已经到了痴迷的地步。他们过去在这个单位住了半年，吃了半年。即使当他们到达发射场时，他们仍在编写控制软件。”
最后，在继承中国返回式卫星控制系统成熟技术的基础上，该团队研制出了中国第一套集制导、导航和控制于一体的GNC系统，实现了“一故障正常，二故障安全”，确保了航天员的安全。
为了使宇航员在从too 空返回时有更好的方向感和更准确的着陆点，在模型领导和专家的领导下，团队成员在航天器姿态确定和再入控制技术方面做出了巨大努力，突破了许多新技术，如在轨姿态对准技术、再入自适应制导技术等。以确保航天器在各种条件下能够安全准确地返回。同时，团队还从整体技术角度突破了高可靠性三级容错控制计算机、大规模嵌入式GNC软件、新型带消隐功能的红外地球传感器等关键产品和技术，设计开发了全面的地面验证系统。最后，神舟五号着陆“十环射击”。
从力量到力量，控制飞船“穿针一万英里”
如果说神舟飞船的捕获返回控制技术是第一代GNC系统，那么捕获交会对接技术就是第二代GNC系统。
2011年11月3日，天宫一号和神舟八号上使用的光学成像传感器上演了“太空”的初吻，对接精度比设计要求高出近10倍，性能指标达到世界领先水平，标志着中国首次掌握了空的GNC交会对接技术。
就在这时，北京指挥控制中心的航天工程队激动地聚集在一起。“起初，我很不确定。当我看到交会对接的精确度时，我非常兴奋。五六年的努力得到了回报，我对后续工作更有信心。”组长刘宗宇回忆道，仍然无法掩饰激动的心情。
与第一代“刀耕火种”相比，他们现在拥有更强大的工具:快速仿真技术、虚拟测试平台和其他现代信息技术支持。“通过模拟设计，提出指标和要求，形成任务书，然后将任务书逐一转化为产品，通过全面详细的测试和实验验证，使设计‘迭代’”小组成员郝辉这样描述他们的工作。
在神舟八号飞船GNC子系统的开发中，交会对接传感器是最关键、最难啃的骨头。为了验证其在地面的性能，从2007年到2011年，航天器工程队专门模拟了交会对接的轨迹和环境，并先后前往阿拉善等地进行试验。
据副组长冯叶说，阿拉善的冬天特别冷。白天，他们冒着严寒进行测试。晚上，几个人挤在临时帐篷里取暖。在飞行测试中，他们只能坐在夹板上解读测试数据，这让他们感到头晕和恶心。“我记得在酒泉进行测试的时候，温度达到了40摄氏度，公交车在空的温度下行驶，但是温度不可能一直下降。”队员刘增宝说。
正是由于这些紧密配合的试验和测试，神舟八号和天宫一号精确而美丽的“一千万针”被生产出来。
有趣的是，为了帮助宇航员训练，他们在地面上设计了一套完整的模拟驾驶舱系统，在那里宇航员可以真正模拟太空的手动交会对接操作。“因此，这是全国第一所‘泰空驾校’。宇航员每次来模拟操作时都非常小心，有时他们需要更多的操作。”队员李志宇说。
从神舟到天州，会合时间缩短到1/8
2017年9月12日，中国首艘货船天舟一号和天宫二号实现了首次快速交会对接。从入轨到交会对接的整个过程从之前的两天缩短到了6.5小时。
事实上，早在2012年，当人们还沉浸在成功交会对接任务的喜悦中时，航天器工程团队就瞄准了快速交会对接的新技术。2015年底，天州一号GNC系统的软硬件产品原型开发完成，出厂前测试的最后阶段开始。此时，一些专家试探性地询问能否在天州一号上实现快速交会对接。飞船工程团队兴奋地同意了。他们对自己的远见卓识非常满意。
航天器工程团队需要在最短的时间内以最少的变化满足新的任务要求，同时不中断既定的研发计划。为此，他们在一年内升级了10个软件版本，有效地提高了GNC系统在工程限制下的准确性和可靠性，也使航天器更加智能和更加自主，将原来需要地面干预的工作移交给天州一号计算机自主执行...
负责货船GNC子系统测试的船员李明表示，该船的初始样本测试是一个痛苦的迭代过程，因为总会发现问题，然后进行设计改进和重新测试...“从2012年8月到2014年5月，我们大多在晚上90点下班。”
在工作过程中，团队成员“在每个人的心中都有一串关于”一丝不苟“的话。例如，在通电测试阶段，他们负责600多页数据参数表和3000多个需要注意的参数。”每个参数的变化可以反映系统的特性性能。即使暂时没有问题，我们也应该找出原因，防止一切可能的问题。”组员高伟告诉边肖。
“严阵”队平均年龄为33岁
在采访中，边肖了解到，在航天器工程团队中，不同专业领域的人员就像拼图游戏一样，没有一个可以遗漏。如何使这些人才充分发挥1+1 > 2的作用，并将模型开发与人才梯队建设有机地结合起来，是几代班组长一直在实践的课题。
他们认为在自然界中，“人类”严阵是鹅飞行最快、最省力的配置，而严阵的飞行速度是一只鹅的1.71倍。因此，飞船工程团队借鉴了这一理念，创造了“严阵”人才培养模式——领头雁是领队，副组长负责带领飞行。技术平台的负责人是负责飞行的骨干雁。团队成员是前进的大雁，负责跟随飞行。
据了解，第一个“领头雁”王南华是一个把“严谨、谨慎、一丝不苟”的作风诠释到极致的人。她过去常常带着笔记本，随时把问题和要点记在本子上。对于每个设计界面，他都坚持在原地和眼见为实进行测试。那时，她已经50多岁了，每次考试都陪着年轻人工作到半夜2、3点。“太空是一条攀登之路，任务繁重，风险巨大。我们只能尽一切可能！”王南华说道。她严谨、谨慎、一丝不苟的风格被“大雁阵”很好地继承了下来。
近年来，航天器群的类型和任务有了突飞猛进的发展，动态的“微严阵”也由此产生。"从生物学的角度来看，鹅在飞行中会交替变换位置，以达到节省劳动力的效果。"副组长叶枫表示:“我们视不同的航天器型号为不同的平台，每个平台都有一名成熟的技术骨干作为负责人，带领几名技术人员进行设计或测试工作。当这些人变得成熟时，他们将被分配到其他平台上的不同职位。”
这种新老搭配、交替换位的模式不仅提高了工作效率，也加速了人才的成长。目前，航天器工程队只有19名成员，平均年龄不到33岁。“小团队”取得了“巨大的成就”。在未来，他们将继续用自己的双手书写中国的传说，把越来越多的梦想变成现实。(赵)
