“神舟”五虎将：飞船副总设计师杨宏 编织飞船“神经网”——“神舟”飞船副总设计师杨宏素描
　　主人公小传：杨宏，1963年11月生于吉林省通化市，中国空间技术研究院研究员，现为“神舟”号飞船副总师。 1984年毕业于西北电讯工程学院信息工程系信息论专业，1991年从国家铁道部调入中国空间技术研究院。1999年，荣立总装备部“载人航天工程第一次飞行试验”一等功；先后获国防科工委二等奖两次和三等奖两次。
　　“神舟”载人飞船是一个高智能化、庞大而又复杂的系统。你知道它需要多少个电缆网节点吗？8万余个。你知道它有多少条计算机语句吗？数十万条。智能设备系统就如同人的全身神经，牵一发而动全身。你知道担纲设计“神舟”飞船智能设备信息系统的是哪位吗？他就是年轻的飞船副总设计师杨宏。
　　杨宏给人的第一印象是那种仿佛与生俱来的学者气派。他面白文雅，近视镜片后面的眼神澄明，不时闪烁着智慧的光芒。
　　杨宏调入飞船研制队伍时才29岁，刚刚执行完发射新型返回式卫星首发星任务。
　　研制飞船，最难的地方就是方案设计。在没有国外相关资料和现成飞船研制经验可借鉴的情况下，如何拿出一个既具有国际先进水平又有中国特色还符合国情的飞船方案，对研制飞船有着至关重要的作用。从1993年到1995年，作为飞船电总体设计人员的杨宏，其重要使命是：拿出船载计算机系统的方案设计来。面对着这个开创性的工作，杨宏没有丝毫畏难情绪。为了确保设计出的方案可行，他对国内星载计算机的生产能力进行了广泛调研。为了对飞船13个分系统的工作原理、工作模式、计算机需求有一个清楚地掌握，他肩跨一个小背包，跑遍了所有分系统承制单位。为了获悉与飞船有接口关系的运载火箭系统和发射场系统对飞船的有关需求指标，他不辞辛苦地一趟又一趟地去这两个大系统进行技术咨询。
　　就这样，凭着搞返回式卫星的工程经验，结合飞船自身的需求和各分系统的实际，杨宏开始了船载计算机系统的总体方案设计工作。当时飞船各分系统需要上的计算机CPU加起来约120个，而且各家计算机选型、接口、标准五花八门，完全按分系统要求去做，整船的性能很难保证。针对飞船系统计算机数量多、分布广、技术复杂、功能分散等现状，杨宏提出了船载计算机分布式系统结构方案和构造飞船信息系统设计思想。他根据国内航天计算机工程实际情况，论证了船载计算机软件、硬件选型，规范了船载计算机型号、软件编程、开发和测试等工作，从而使飞船具有了系统优化的船载信息系统和信息高速公路。与国际上同类方案相比，杨宏设计的船载计算机系统方案具有明显的先进性。而1999年到2003年，“神舟”号飞船四次大型飞行试验及载人航天飞行的成功，则是对杨宏所设计的船载计算机系统方案正确性和合理性的最好证明。
　　飞船与火箭间的电连接方式，直接影响着航天员在火箭万一发生故障时能否顺利逃生。根据任务要求，发射飞船的运载火箭一旦在发射段发生故障，飞船应与火箭协同完成航天员逃逸救生任务，这就需要船箭间指令和信号接口具有高可靠性，既不能产生误指令，又能在航天员需要逃逸时立即响应。在飞船方案设计阶段，杨宏经过认真论证，合理选取技术指标，提出了船箭间电气接口和信息交换方案，并采用电气隔离、多重冗余、多次判别等措施，实现了安全、可靠的设计目标，在国内航天领域首次实现船箭指令信息交换。1998年金秋时节，飞船在酒泉卫星发射中心专门进行了零高度逃逸救生试验，此次试验获得了圆满成功。杨宏以总体技术负责人的身份参加了此次试验。看到自己设计的方案得到了验证，他的内心充满了喜悦和幸福。
　　在方案论证阶段，杨宏还负责并参与完成了“神舟”号飞船系统关键技术项目《整船地面测试、故障模拟及诊断技术》的攻关工作。该项目技术难度大，无现成经验可借鉴。杨宏带领项目课题组对国内外资料进行了广泛调研，并结合载人航天工程的需求，确定了以广义故障树诊断飞船故障的方法；提出了以仿真手段验证故障对策的技术途径。该项目的完成，解决了我国载人飞船地面技术支持体系的方案问题，杨宏以此为题写的研究论文，已被国际宇航空间数据系统年会录用并发表。
　　人们常用“心细如丝”来形容一个人的仔细、谨慎。杨宏说：“干我们这一行，更要慎之又慎，细之又细。”他忘不了在参加首颗新型返回式卫星发射综合测试工作时，卫星总设计师、“两弹一星”功勋奖章获得者王希季院士就坐在他身后，指导他对火工品进行电阻测试，一举一动为他做示范，反复叮嘱他不能有一丝一毫的差错。
　　老科学家的教诲他永远记在心里，老科学家言传身教的知识使他受益终身。
　　1996年，飞船进入初样研制阶段。作为总体技术负责人之一的杨宏，在此阶段接受的第一项重大任务就是组织全船电子设备的第一次联调——桌面联试。这是飞船电子设备首次连接成系统，面对13个分系统、600余台电子设备、300余条电缆、8万余电连接接点组成的复杂系统，杨宏不畏艰难，精心组织、合理策划，带领总体有关同志主持编写了飞船系统第一份技术流程——《桌面联试技术流程》，从而确保了联试工作的有序进行。由于这是飞船13个分系统电子设备的第一次连接，其间需要现场协调解决的问题不计其数。为使各分系统组成完整系统并能够协调运行，从1996年8月到1997年5月，在桌面联试期间，他主持解决了大量的接口匹配问题。在全体参试人员的共同努力下，最终飞船实现了全系统联通，通过了模飞测试。桌面联试的成功，不仅验证了飞船方案设计的正确性，也为飞船正样研制顺利进行铺平了道路。
　　刚刚结束了桌面联试，还没有来得及喘一口气，杨宏就又投入到初样电性船的研制工作中。这是飞船队伍第一次将电子设备和结构、机构分系统组合为一个完整的飞船。从1997年下半年到1998年底，作为电性船总体技术负责人，杨宏协调、理顺了飞船总体电子设备和总装、结构间的关系，使得电性船成为首次实现了电子设备与结构、机构相容的整体。1998年11月，以电性船为载体，杨宏和同事们首次成功地进行了整船级的EMC(电磁兼容性)试验，检验了飞船自身以及飞船系统与运载、发射场等其他系统间的电磁兼容性。在这次试验中，飞船队伍第一次拿到了飞船的电磁兼容数据，这为推动飞船正样研制工作打下坚实的基础。
　　载人飞船是一个高智能化系统，其软件设计的可靠性直接影响飞船成败和航天员的安全。飞船研制初期，飞船各个分系统在软件设计方面普遍存在着“自编、自导、自演”现象，软件设计不透明，软件设计质量与可靠性无法保证。为确保飞船软件研制质量，在飞船进入初样研制阶段后，杨宏就深入研究了国际航天领域软件设计标准和经验，并结合我国航天软件研制现状和存在的问题，提出了向国际航天软件设计标准靠拢、采用国际通用的软件工程化设计思想。针对嵌入式计算机特点，他制订了软件工程化实施要求和实施细则，对飞船软件采取分级管理，要求所有软件设计规范化、透明化和结构化，对关键软件要求单元测试和第三方评测。在飞船软件工程化实施过程中，杨宏深入到软件设计第一线调查研究，组织技术交流，不断发现和解决实施中的问题，针对个别软件测试覆盖率达不到指标要求问题，杨宏跟同事们一起查找原因，认真分析软件功能、结构和测试方法，根据不同软件特点，采取调整软件结构、测试工具、或采用其它测试方法解决。在他和全体同事的共同努力下，正样研制阶段的飞船软件研制水平和质量有了质的飞跃，单元测试覆盖率和功能覆盖率均做到了100％，并通过了权威部门的第三方评测。尔今，飞船软件工程化技术管理经验，已成为卫星等航天器软件设计的典范。
　　杨宏还承担了供航天员训练用的飞船模拟器的设计工作。为保障航天员训练的充分性，需要在地面建立飞船模拟器，该模拟器要有真实座舱和人机界面，用数学仿真方法实时模拟飞船数据和指令响应，不仅能够模拟飞船正常工作模式，还可模拟故障及对策。如果按常规仿真手段研制，不仅需要建立大量而复杂的数学模型，而且还不能解决实时动态耦合模型建模问题。作为航天员训练模拟器技术负责人，杨宏打破常规，自行设计了飞船仿真系统体系结构，他提出的设计创新点是采用数学模型建模和数据等效相结合方式构建飞船仿真系统，从而一举攻克了复杂系统的动态仿真难点，成功实现了动态仿真。经专家评价和航天员训练验证，该模拟器同真实飞船人机界面和数据仿真完全一致。
　　杨宏虽然年轻，刚刚39岁，但却是中国载人航天事业进展的见证人，“神舟”飞船的历次飞行试验，都少不了他的身影。
　　在“神舟”三号发射成功的庆功会上，集团公司总经理张庆伟对他说：“小杨，一定要像戚发轫、郑松辉等老科学家那样，埋头做学问，多多学知识，把老总们的优良传统继承下来啊。”这语重心长的叮嘱，张总一个晚上反复对他说了三次。
　　这是领导多么殷切的期望啊，也是航天事业对杨宏等一批年轻俊杰的殷切期望，这种期望激励着杨宏在未来的航天征程中奋力拼搏！
　　来源：TOM专稿