控制系统是火箭的“大脑”和“神经”，在保证火箭按程序飞行、准确将飞船送入预定轨道方面发挥着重要作用。在神舟七号即将发射之际，本站记者就长征二号F火箭控制系统的相关问题采访了长征二号F火箭控制系统主任设计师王利人。

    [本站记者]：首先请您做一下自我介绍好吗？
    [王利人]：我是航天科技集团第一研究院12所主管控制系统的，负责综合设计，是主任设计师。我叫王利人，这次参加神七发射任务，是我第七次参加发射了。
    [本站记者]：从神一到神七历次任务您都参加了？
    [王利人]：对，全都参加了。但是有两次任务合练，由于种种原因没有来。正式航天发射全部参加了。
    [本站记者]：能不能给我们介绍一下火箭上控制系统的功能？
    [王利人]：火箭要把飞船准确地送入一个预定的轨道，它的飞行需要靠控制系统来控制。就是说从点火起飞、升空，到有了一定的速度的时候要把一级关掉，然后一二级分离，分离后二级达到一定速度的时候，再把二级关机，再进行船箭分离，把飞船送到预定轨道。这个工作过程是由控制系统来完成的。但是光靠控制系统还不行，实际上真正影响火箭飞行的还有一个特别重要的系统，就是动力系统，即发动机。它是提供动力的。但是火箭往哪飞是由控制系统来控制的。
    [本站记者]：通信系统与控制系统有没有联系？
    [王利人]：是这样，目前火箭上用的是自动控制系统。火箭起飞以后，它的控制是无人干预的，除了发生异常情况进行逃逸。飞船的控制，人可以干预，或者说卫星在天上飞的过程中，地面可以发一些指令，这是可以的。目前火箭是由自动控制系统控制的，起飞以后它按照预先设计好的轨道来飞行。设计的轨道提醒各级相应地关机。还有就是到一定射程时进行关机；再有就是根据飞行中实时录取的加速度，通过计算关机。火箭关机的方式比较多，它里面有一个计算机，通过实时计算来确定关机方式，这样各种关机方式就可以自动执行了。火箭飞起来以后，它的成败地面上的人就干预不了了。
    [本站记者]：这个特点对设计应该是提出了更高的要求。其主要难点在什么地方，而且设计要受很多因素的影响，主要是哪方面因素？
    [王利人]：火箭控制系统属于电气系统范畴，电气系统设计有几方面的内容。就目前载人任务来说，最高的要求是可靠性，当然安全性也不能忽视。所以，我们考虑最多的就是可靠性和安全性。高的可靠性和安全性，涉及到电气系统设计的一些基本方法和基本理论，内容比较多。为了实现高可靠性，火箭控制系统最大的特点就是大量采用了冗余技术。就是说，某一功能的实现不能只依赖于一台仪器，可能使用两台仪器。用两台仪器采用热备份的方式，这台坏了，可以自动切换到另外一台。因为火箭飞行时间有限，实际上目前火箭飞行的时间只有十分钟，十分钟的时间这两台仪器同时出问题的概率太低了。这个技术的应用也有自己的特点。因为是自动控制系统，如果发生故障，怎么样来诊断，怎么把故障设备切换掉，这一切都是自动完成，没有时间靠人去诊断。刚才也讲了，火箭控制系统最大的特点就是人员不能干预，上天以后完全要靠自主。
    [本站记者]：这个控制系统，主要是在火箭的哪一级里，相关的设备哪里会更多一些？
    [王利人]：仪器设备主要安装在仪器舱里，就是在火箭和飞船对接的那个位置。
    [本站记者]：就是在二级的上方？
    [王利人]：对，这个部位的仪器相对来说要多一些。它下面是二级、一级，控制系统少一些。一级的控制设备不能放太多，因为一级到时候要脱落。所以一级的设备只用于一级的控制，到一二级分离之后不再起作用的设备可以放到一级。这样也有好处，扔掉就完了，可能减轻一点负载，这样对提升运载能力有好处。
    [本站记者]：能不能给我们具体描述一下，这个控制系统是怎么工作的，分离靠的是什么？因为组装的时候可能有一些相关的部件，比如一二级级间靠什么样的装置，或者是什么样的方式连接。控制系统按照预定的程序进行，一二级分离和助推器分离，怎么就分离了，能不能把这个过程详细地讲一讲？
    [王利人]：是这样的，先说一二级，实际上在我们生产过程中，一二级是分开的。之后它们要对接到一起，通过螺栓把它们对接上。但这不是普通的螺栓，是爆炸螺栓，通过一定的发火方式可以把它炸开，一炸就脱离开了。现在我们用的是电传爆方式，就是通过通电引爆螺栓。
    [本站记者]：那么这一块是不是也是咱们控制系统的任务？ 
    [王利人]：这个就是我们的任务，我们的任务具体就是控制在什么时候引爆。一般情况下，如一级关机，发动机一关，延时零点几秒或者是几秒钟，把引爆指令发出去，引爆爆炸螺栓，炸掉以后就分离了。
    [本站记者]：助推器是不是也是这样一种方式？
    [王利人]：助推器分离，原理都是一样的。也就是到了一定时候，助推器关机了，关机之后要引爆炸开。助推器不光是把螺栓炸掉，助推器上还有一个小的火箭，到时候我们要点火，帮助那个助推器往外分开，这些都需要控制系统实时发出指令。
    [本站记者]：从神一到神七，长征二号F的控制系统主要有哪些重大的改进或者突破？
    [王利人]：实际上，控制系统的改进，从时间点来分，应该是在遥三以前和遥三以后。遥三以后，控制系统增加了一种设备叫惯性组合（惯组）。遥三以前我们使用的是惯性平台，惯性平台是按双回路设计的，但还是觉得有一点不放心。因为虽然回路是双回路，但它里头的陀螺是单陀螺。惯性器件是非常重要的，它一旦失效就没法控制了。它是一个很敏感的装置，里面装有加速度表。在实际飞行中，它要提供一个相对惯性空间的稳定的一个坐标。就是说火箭再怎么飞，这个平台相对于惯性空间是不动的。遥三以前这方面有过一些考虑，做过一些设计。后来下决心，在这个地方再改进一下，增加捷联惯组这样一种设备，使用平台和惯组两套不同的惯性器件，做了一个冗余设计。这样的话，它们处在工作热备份状态。在飞行过程中，平台正常时一直用平台的信息来进行计算。如果出现故障，可以在很短的时间内把平台彻底切换掉。这个过程实际上很复杂，因为整个飞行过程中，平台和惯组的信息一直都在收取，都在存贮，即便不用也要存着。
    [本站记者]：在这个过程当中，刚才你也说到咱们主要是增大它的冗余。但是神一到神六的历次任务中，这一块有没有发挥过比较关键的作用？
    [王利人]：目前来说，神一到神三，我们这个地方是用单的，即只有惯性平台；神四到神六，我们用的是两套惯性器件。实际上我们的产品质量一直很高，冗余手段没有发挥作用。虽然我们在设计上想尽办法要达到尽善尽美，但实际在仪器生产质量控制上要求很严，不能说平台质量差就差点吧，反正还有冗余手段。就是说在生产这个环节，我们也不敢放松。不能指望人家。比如我们现在用了两家的东西，或者用两种不同的设备，大家都指望对方，那不就麻烦了。所以，我们为确保万无一失进行了大量的设计。
    [本站记者]：也就是说这几次任务当中，咱们这一块的设计没有用到，我们利用原先的这套设备，就已经完成了任务。
    [王利人]：对，实际上已经实现了功能了。因为在整个飞行过程中，我们有遥测数据链路。虽然飞行过程中的飞行结果最后是可以知道的，但是如果飞行失败，或者出现什么异常情况，问题出在什么地方，我们怎么来进行飞行判断，实际就是靠飞行过程中实时遥测数据传下来的，这个数据我们要随时接收。数据表明，我们的备份（冗余）设备还没有用上。
    [本站记者]：在平时测试工作中，这种冗余有没有可测试性？
    [王利人]：有。
    [本站记者]：因为它不是一次性的，那咱们是模拟测试还是实际的测试？
    [王利人]：一种情况是我们要做大量的仿真试验，仿真试验还不是纯粹的数学仿真，我们是做半实物仿真。
    [本站记者]：就是有一些数据是跟试验设备是直接相关联的？ 
    [王利人]：对。实际上两种不同设备之间在故障情况下的切换，这个模式也不是想像的那么简单。有很多种故障模式，在整个设计过程中，它要防止什么问题呢？第一个，你不能把它错切了，设备如果是好的你切断了不行。第二个，你不能因为防止误切，该切的时候你不切，这也不行。需要在这两点之间达到一种平衡，出了问题我一定要切掉，没有出问题我不能误切，所以这个是实际过程中要重点考虑的问题。这些，我们都经过了不断的考虑，不断的实践，不断的摸索。因为冗余技术在长征二号F火箭上是首先使用，以前搞的那些发射卫星的运载系统还没有。现在有一些其他型号的火箭也开始这么做了。但是它也有问题，包括要增加附加设备，这样就要增加成本。实际是有一利就有一弊，就是要看你的侧重点。载人航天一切都为了安全可靠，在有效载荷允许的情况下，你做的越可靠，就越能达到目的。