飞天序幕

兰宁远

跨越式创新的蓝图

1992年年末，中华民族的飞天梦想化作国家的发展战略，载人航天工程在全国各有关单位中悄无声息地开始了实实在在的行动。

工程启动之初，首先要完成的是工程系统建设。按照《工程总设计师工作条例》的规定，工程总设计师的首要任务就是提出工程总体技术方案，确定各系统的设计任务书和主要技术指标，审定各系统的技术方案。研制载人飞船和运载火箭，建设先进的载人航天发射场和测控通信、回收等基础设施系统和发展空间科学与应用技术的空间应用系统。这些远比人造卫星难得多，也复杂得多，而且，国外对中国实行严格的技术封锁，一切都无从借鉴。面临如此巨大的挑战，王永志认识到，必须坚持高起点、高效益，通过技术创新，实现跨越式发展；必须调动各方面的积极性，发挥全体航天人的集体智慧，齐心协力，集智攻关。

载人航天工程立项时由工程总体和七大系统组成，分别是：航天员系统、空间应用系统、载人飞船系统、运载火箭系统、酒泉发射场系统、测控通信系统和着陆场系统，这七大系统相互关联，成为整体。

航天员系统负责航天员的选拔训练和医学监督与医学保障任务；空间应用系统负责研制安装在飞船上的各项空间科学与技术实验装置，以具备空间科学技术实验的能力；载人飞船系统负责安全运送航天员进入太空并返回地面，提供航天员在太空的生活和工作条件；运载火箭系统负责将飞船安全可靠地送入预定轨道；发射场系统负责载人航天发射场的设计、建设以及火箭和飞船测试发射的任务；测控通信系统负责载人飞船进入太空后与地面的联系，传输各种任务指令，观测飞船的运行状况；着陆场系统负责飞船完成任务后返回地面时执行搜寻和救援任务。七大系统之下，还有几十个分系统和上百个子系统，涉及航空、航天、电子、机械、化工、生物等众多领域。全国有110多个科研院所直接承担了核心研制建设任务，而各系统、分系统、子系统的协作或配套单位则难以计数。

王永志想起了几十年前，钱学森刚回国不久时曾经说过的一句话：“航天是个系统工程，不能靠我一个人，要靠一大堆人。”在钱学森的主导下，中国航天事业从起步的第一天起就以系统论为指导，经过50年的不断实践与改进，形成了一种广泛运用系统工程、并行工程和矩阵式管理的成熟机制。想到这里，王永志意识到，要保证这样一个前所未有的庞大工程自如运转，也必须从宏观层面上体现组织管理能力，从技术层面和工程角度，也要靠系统论来进行规划，从而建立一种跨部门、跨行业的组织管理体系。

由于七大系统隶属不同的行政部门，按照隶属关系将各系统归口于三个部门管理。其中，载人飞船和运载火箭系统归航空航天工业部管理（1993年航空航天工业部撤销后，改由新组建的中国航天工业总公司管理）；空间应用系统归中国科学院管理；其他的4个系统由当时的国防科工委管理（1998年国防科工委撤编后，改由解放军总装备部管理）。

参照工程总体的组成方式，各系统也分别建立了由总指挥、总设计师组成的行政、技术两条指挥线和总指挥、总设计师联席会议的制度。总指挥是进度、经费的总负责人，负责协调各方资源保障项目的进行，由具有资源调动能力和指挥能力的领导同志担任；总设计师是技术方面的组织指挥者和总负责人，由技术专家担任。这样一来，行政和技术两条线就自上而下纵向贯通于工程总体、七大系统及其分系统、子系统；加上各地载人航天办公室的横向管理，共同编织成矩阵式的庞大网络，所有参与单位和人员都纳入网络当中，原有的行政隶属关系与专业划分不再成為束缚。

对王永志来说，虽然身为总设计师，但很多科学和工程领域也是第一次涉足。他对工程总体室的专家们强调说：“搞工程总体，就得全面考虑问题，要抓纲。必须要有超前的眼光，准确地把握好‘龙头。如果‘龙头稍有偏差，后面就会被甩出很远。技术上的无误和严格的管理结合是工程成功的关键，而严密组织和严格管理是技术质量的保障。”为了全面了解和把握各系统的研制情况，他除了自己熟悉的火箭方面的内容外，还阅读了大量其他领域的书籍，仅搜集整理的资料就多达几百万字。

工程研制的第一道程序是方案设计，也称为模样研制。王永志把这个阶段的任务简单地概括为：攻关键、定方案、抓短线、建立协作配套网、创建研制条件。这是工程研制中最基础、最具根本性的阶段，完成的好与坏，直接关系着整个工程的指标甚至决定着工程的命运。为此，工程“两总”决定先用3个月的时间，对可行性论证期间各系统提出的方案进行复议确认。之所以有这个安排，是因为在可行性论证时，航天员系统提出的应先安排动物搭载试验的建议，还没有达成共识；发射场系统上报的“三垂”方案，在报告中还是“暂定”；着陆场系统提出的将河南黄泛区作为主着陆场的方案，还没有来得及实地勘察；飞船系统的轨道设计尚未完成……

眼看着工程研制即将启动，对这些悬而未决的问题，身为总设计师的王永志必须做出明确的回答。

由于航天员的参与，保障航天员的生命安全就成了载人航天飞行的首要任务。在正式载人之前，要经过大量的地面试验和无人飞行试验来考核飞船的安全性和可靠性。苏联和美国在首次载人飞行前，分别进行了7次和8次无人飞行试验，而且都进行了动物搭载试验。我们怎么办？

在航天员系统的复议会上，航天员系统的总指挥魏金河和总设计师杨天德认为先送大动物上天试验比较保险，他们的理由是，“按照国外的经验，只有动物试验成功后，才能证明可以载人飞行”。

王永志认真地听着，然后问道：“要是上动物，用什么动物好？”

这位专家回答：“我们准备用猕猴，云南的猕猴最聪明、好训练。而且猴子的代谢能力低，消耗氧气慢，在相同的时间里，氧气消耗量只有人的六分之一，六只猴子的氧消耗量才相当于一个人。”

“从购买猕猴到训练成功，你们估计要多少天，花多少钱？”王永志进一步问道。

“先成立一个动物研究实验室，再买猴子开展训练，估计要一年时间，需要3000万元左右。”

听到这里，王永志接过话说道：“训练猴子要有专人饲养，光建一个动物研究实验室就要花几千万，飞船里还要搞一套猴子的生命保障系统，经费和代价暂且不说，最主要的问题是能否达到目的。猴子安全回来了，不见得人就一定行；相反，猴子不行，未必人不行。飞船是按上3个人来设计的，可3个人的代谢量需要18只猴子来模拟。18只猴子上了天，还不得‘大闹天宫呀！”

王永志的话惹得大家哈哈大笑，他自己也不禁笑了起来，“我再给大家讲件有意思的事情吧。国外进行一次飞行试验时，安排一只黑猩猩上了天，由于受到惊吓，它在几天的飞行中不吃不喝，很快就饿廋了，从束缚带里溜了出来，在飞船里上蹿下跳，让地面人员虚惊一场。”讲完这个故事，王永志接着说：“还有一个问题，我们不得不考虑。猴子上天以后，如果出现了意外，我们能分得清是飞船环境满足不了猴子的生存要求，还是猴子本身的问题吗？”说到这儿，王永志收起了笑容，站起身来说：“跟在别人后面把所有的程序都走一遍，那样我们就永远落在后面。只有把实事求是、循序渐进和相互促进、迎头赶上统一起来，才能赶上人家。人类能不能上天，国外的实践早已证明过了。世界上有几百位航天员都上过天，在天上停留的时间也有好几百天了，返回后照样可以生儿育女。这就说明，人类能够适应飞船升空和返回段的过载，也能适应在轨运行的失重状态。那我们还有必要从猴子再开始试验吗？上动物能起到的作用无非是两个，一是测定耐受失重、超重的能力；二是依靠动物不断消耗氧气、排出二氧化碳，来考核飞船自动补充氧气和消除二氧化碳的能力。而根据当今的科技水平，要实现这个目的，不用非上动物，只要做一个模拟人体代谢的装置就足够了。这样，不仅可以节省经费，更重要的是节省时间。我的意见是，大动物试验就不做了。”

这时，又有人问王永志，美苏两国的飞船都是先做动物试验，你怎么一下子就要把人弄上去？王永志回答说：“我们的办法更科学，不会有风险。如果不创造性地前进，40年的差距，什么时候才能赶上！”

听了王永志的这番分析，大家都表示赞同。魏金河和杨天德也表示同意。这次会议最终形成了不做动物试验，利用拟人代谢装置跨越动物搭乘试验阶段的一致意见。

会后，中国科学院大连化学物理研究所承担了研制拟人代谢装置的任务。这套装置利用物理和化学原理，可以模拟3个人的代谢规律，不断地消耗氧气并释放出二氧化碳，可以在轨全面考核飞船的环境控制能力。装置完成生产后，仅耗费了600万元人民币。

1994年10月28日，在北京北郊西北旺一个叫“唐家岭”的地方，一座现代化的航天城开始奠基。负责航天城总体建设工作的是国防科工委副主任、载人航天工程的副总指挥沈荣骏。

沈荣骏是一位航天系统工程战略科学家和航天工程管理与测控技术专家，也是中国工程院院士。他1958年毕业于解放军测绘学院，是我国航天测控网建设的主要奠基人之一。1985年后，沈荣骏直接组织指挥了50多次火箭、卫星的发射任务，靠着独特的胆识和魅力成为中国航天走向国际市场的主要开创者之一。

中央关于批准载人航天工程上马的方案中明确，在北京集中建设一座航天城，规划三个中心。其中，国防科工委负责建设航天员训练中心和航天指挥控制中心；航空航天工业部负责建设飞船总装测试中心。

载人航天工程副总指挥、航空航天工业部副部长刘纪原带领有关人员在北京机场路沿线选了300亩地，当地开价每亩45万元，在当时看来还算是便宜的。但沈荣骏一听，连连摆手，“第一，布局不合理。空间技术研究院在中关村，飞船测试中心跑到几十公里之外干啥？第二，45万元一亩太贵了。我们哪有这么多钱呀？还是到北边去找吧”。刘纪原听了面露难色，“可北边搞不到这么多地啊”。

沈荣骏笑了笑，胸有成竹地说：“你就放心吧，我弄完了给你分地就是了。”

其实，这三个中心怎么建设，沈荣骏心里早就规划好了。沈荣骏在去俄罗斯考察时，发现俄罗斯的航天指挥中心、飞船研制中心和总装测试中心各是各的地方，而且相隔很远，遇到问题协调起来非常困难。那时，他就想，我们的航天城一定要把这三个中心建在一起。为此，沈荣骏拟定了航天城选址的三条原则：一、不准移民，他深知在北京移民工作的难度之大；二、整体规划，要把三个中心按照一个整体来统一设计；三、方便生活，为将来到这里工作的人们尽量提供便利。依据这个总体指导思想，沈荣骏驱车来到北郊的唐家岭实地察看，当时的唐家岭还是一片尘土飞扬的荒郊野岭，四周荒无人烟，基本可以满足沈荣骏的这三条原则，他认为在这里建三个中心最为合适。

地址选好以后，沈荣骏亲自来到北京市政府，找到北京市分管城市建设工作的副市长张百发。张百发副市长听后当即表示全力支持，同意征地3000亩，并预留了1400亩，以备后期建设使用。

航天城的建设与一般的土木工程不同，规模之大、要求之高、项目之多、时间之紧、协调之难，都是史无前例的，如果不能赶在飞船研制完成前竣工，后续的大型试验就无法进行，不仅飞船系统的研制计划会被打乱，“争八保九”的目标也将付之东流。在沈荣骏的努力下，北京市委、市政府再次给予了大力支持，决定特事特办，在建设的程序上，可以边报批、边规划、边建设，这项“三边”政策为航天城的建设赢得了大量宝贵的时间。

1994年10月28日，沈荣骏以排山倒海的气势，指挥千军万马浩浩荡荡地开进了唐家岭，喊出了“誓死拿下航天城，给党中央交一份满意的答卷”的口号，空间技术研制试验中心、航天员培训中心、指挥控制中心等多家航天机构同时破土动工。曾为载人发射场奠基铲下第一锹土的中央军委副主席劉华清上将又亲临唐家岭，亲手为未来的北京航天城剪彩奠基。

1998年5月，在距离我国第一艘飞船发射只剩下1年5个月时，北京航天指挥控制中心大楼和航天员科研训练中心的部分场所已经竣工，各种设备陆续到位，近千台（套）计算机、显示器，仅用4个月的时间全部集成、安装和测试完毕。

载人航天器的精确返回控制技术，是载人航天飞行安全成功的核心技术之一，也曾是制约我国航天测控技术发展的关键技术。在没有任何经验借鉴的情况下，经过上千次的试验，中心的科技人员在返回式卫星的基础上，独创了返回控制参数计算与返回落点预报方法，开发了飞船返回的核心控制软件，在目标落点等计算结果的精度、准确性和可靠性上，超过了任务总体技术的要求，填补了国内空白。

后来，经过了多次载人航天飞行任务和其他航天飞行控制任务的实践，北京航天指挥控制中心逐步掌握了最先进的虚拟现实、数字建模技术，使飞行控制操作做到了实时逼真。中心指控大厅下面，是由多台高性能计算机组成的交换式高速数据处理网络环境；指控大厅里，是由140余台显示工作站和高分辨率显示大屏幕组成的带有三维动画特点的监视显示系统，具备透明控制能力、可视化测控与指挥能力、高精度实时定轨能力、多类型数据融合处理能力、自动化飞行控制能力。

与指挥控制中心大楼同时竣工的，还有由航空航天工业部负责建设的空间技术研制试验中心。这个总建筑面积75879平方米的试验中心，分为研制试验区、科研管理区和生活区，实现了大型航天器总装、测试、试验一体化以及垂直装配、垂直测试、垂直转运的工艺要求，为载人飞船的研制提供了一流的服务。

从此，一座现代化的北京航天城宣告竣工，其宏伟壮观的程度可以和欧洲的航天试验中心相媲美。后来，前来参观的俄罗斯航天专家看后对沈荣骏说：“你们规划的这个布局比美国好，比俄罗斯也好。”

梦想，从飞天故乡起航

由于载人航天器的特殊性，发射场的选址要根据发射试验技术的特点以及安全性和可靠性的条件来确定，有着十分复杂的综合性要求。首先，发射场既应当靠近工业区、有方便的交通条件；又应远离人口稠密的地区，尽量缩小发射失败造成的地面损失；其次，应选择在雷雨少、湿度小、风速低、温差变化不大的地方，有丰富的水源，处于赤道的低纬度地区；再有，还应具备地质坚实、地势平坦开阔的特点，有良好的布局和发射条件。

20世纪90年代，内蒙古巴丹吉林沙漠。千百年来，出使西域的驼铃、征战匈奴的战鼓，都未曾改变它亘古不变的沉寂。而今，这里却孕育着一声撼天震地的惊雷。

1992年8月10日，中国的第13颗返回式卫星发射成功后，中共中央总书记、国家主席江泽民的双脚踏进了这片大漠深处的酒泉卫星发射中心。

酒泉卫星发射中心位于内蒙古自治区阿拉善盟的额济纳旗境内，地理位置在北纬41°、东经100°，是当年由聂荣臻元帅亲自挑选，中国建设最早、规模最大的航天发射场。1958年，面对帝国主义的经济封锁和核讹诈，从抗美援朝战场上归国的10万建设大军悄然进入这一地区后，他们放飞银星、挥舞长剑，在筑梦太空的天路上，铸起了一座座丰碑。我国第一枚导弹在这里发射，第一颗卫星在这里上天，第一枚洲际运载火箭从这里飞向太平洋……20世纪90年代到来的时候，酒泉卫星发射中心已积累了丰富的实践经验和雄厚的技术基础，拥有完善的测量、控制、通信、气象、计量、铁路运输、发供电设施设备，可完成多种轨道卫星的测试发射任务，具有良好的载人航天发射试验基础。

汽车行驶在巴丹吉林沙漠深处，从鼎新机场前往发射中心途中，江泽民问前来迎接的中心领导李凤洲：“你对未来发射宇宙飞船有什么看法？”李凤洲回答说：“要树立航天大国形象，保持航天大国地位，保持航天工业发展后劲，就应该启动飞船工程，这样才能凝聚航天人才，带动科技工业的发展。”江泽民听了，满意地点了点头。

抵达发射中心的时候，戈壁滩上大雨倾盆而至，但江泽民仍冒雨登上高高的发射架平台，眺望着雨中的大漠，胸中似乎有了一张早已绘就的宏伟蓝图：用不了多久，中国的载人航天工程就将从这里启航。

这次视察，戈壁滩艰苦的生活工作环境和极不便利的交通条件给江泽民留下了深刻的印象。回到北京后，他在一次中央政治局常委会上深有感触地说：茫茫戈壁，很多人都不愿去。但航天事业要发展，就必须有人在那里工作，这就需要我们培养人，培养立志献身航天事业的人。江泽民特意指示中国联合航空公司，每周为发射中心加开一趟航班，解决中心与北京往返的困难。

关于发射场的选址问题，在最初的论证过程中，专家们曾提出两个方案，一个是将酒泉卫星发射中心作为载人航天发射场，另一个是选择西昌卫星发射中心作为载人航天发射场。工程立项后，经过了一年多的地理考察，专家们认为西昌卫星发射中心附近地形起伏较大，气候条件也比较差，不利于发射阶段的逃逸救生。而当他们来到戈壁沙漠，对发射区、落区、应急救生区都做了详尽考察后，一致认为，酒泉卫星发射中心处于戈壁平原地带，人烟稀少，地势平坦，视野开阔，发射前后航天员应急救生条件较好，有利于发射场各项设施的建设。而且这里气象条件优越，对跟踪测量的限制小，年可發射时间长达300多天，没有集中的天气因素影响，比较适合于将来空间交会对接、空间应急发射窗口的选择。还有一点，酒泉卫星发射中心距离城市远，环境艰苦，利于保密，符合中央要求的“只干不说”的原则。相比之下，酒泉发射中心的优势不言而喻。

发射场系统不但是整个工程的基础，而且还是面向世界的一个窗口。虽然当时的酒泉卫星发射中心已建有大型、中小型以及气象和探空火箭的发射场，可以发射较大倾角的中低轨道卫星，但根据工程的要求，原有的发射场不能满足今后的发射任务，需要新建一座发射场专门用于载人航天的发射。

1992年1月13日，国防科工委党委扩大会议的最后一天，国防科工委主任丁衡高传达了中央专委第五次会议的精神，并部署载人航天工程的论证工作。丁衡高要求酒泉卫星发射中心立即组织发射场方案论证，并在最短时间内拿出论证报告。酒泉卫星发射中心主任李元正代表中心正式领受了载人航天发射场系统的建设任务。1月29日，中心成立了以李元正为组长的方案论证小组，进行发射场方案论证和定点勘查。

李元正的思路很明确，新建的载人航天发射场应当采用世界上最先进的技术体制和技术方案，保证发射的安全可靠，成为中国航天事业的一个新的标志。他对发射场系统的总设计师徐克俊说：“我们一定要争取主动，拿出一个具有世界先进水平的发射场方案。”

接过任务后，有两个重大的方案需要徐克俊来明确。一是火箭和卫星的上架模式，二是发射场的选址定点。

酒泉卫星发射中心过去采用的都是水平上架模式，就是火箭和卫星在技术区进行水平状态下的测试后，分段转运到发射区，经垂直吊装对接并进行测试后加注发射的模式。

徐克俊是个敢作敢为、勇于创新的专家，他只用了一个晚上的时间，就归纳出了世界上工艺流程最先进的发射场的技术资料。参照了美国“阿波罗登月”发射场的建设经验后，徐克俊建议新建的发射场改用“垂直上架”的模式，即运载火箭和飞船运抵发射场后，在垂直厂房中进行垂直组装、垂直测试，再垂直整体转运到发射阵地，经过简单的远距离测试后，就可以加注发射。这就是当时具有国际先进水平的“三垂一远”发射模式。

徐克俊的想法最早源自美國NASA出版的一本书《阿波罗登月全过程》。那是1980年11月，七机部副部长张廉斧赴美考察肯尼迪航天中心时，中心负责人送给他的。“阿波罗”飞船采用的就是“垂直上架”的模式。1992年1月29日，成立论证小组时，专家们忽然想起了这本书，立刻找来一边翻译，一边论证。

当时俄罗斯用的是“水平整体模式”，即在水平状态下进行总装、测试，然后水平整体起竖。但俄罗斯火箭控制系统惯性导航器件用的是捷联惯组，而中国的是惯性平台装置，两者有很大的不同。惯性平台必须保证不能倾倒。如果采用水平转运，需要把惯性平台单独卸下来转运，到发射区再组装、测试，给火箭带来许多技术和测试上的不便。日本采用的是火箭垂直准备，卫星单独转运，到发射区再进行组装。法国圭亚那发射场与日本模式差不多，也是火箭垂直准备，卫星单独转运。

经过论证比较，专家们发现，最先进的就是美国肯尼迪航天中心，飞船和火箭全部是采用垂直模式准备，技术区准备好之后，飞船和火箭组合体垂直整体转运到发射区，实施发射。美国还有一个“固定模式”，建了一个很复杂的活动勤务塔，火箭一进场就开始起竖，固定在发射架上。等测试完后，直接加注发射，不存在转运和重复测试的问题。但这种方法有两点不足，一是火箭飞船占用发射平台时间太长，发射频率不高。再一个是安全性差，一旦火箭在发射台爆炸，损失将非常惨重，整个发射场地面设备全部被毁，很难恢复。此方案在美国发射场也使用不多，后来基本废弃。

李元正和徐克俊觉得，最好的参考对象就是美国肯尼迪航天中心的模式，我们应该采用这种世界上最先进的“垂直上架”模式，于是，他们在论证报告中大胆提出了“组装、测试、转运一体的垂直上架”模式。

2月12日，中心论证小组到北京后，和工程设计单位共同商讨，正式提出“垂直上架”和远距离测试发射的设想。没想到，在向专家组汇报时，有些专家一时不能适应，评审组对这一方案拒不签字。

有专家说，“垂直上架”是一个全新的概念，技术进步跨度很大，难度很大，如果把握不好，将直接影响到研制工作的进行，进而影响整个工程的实施。而且，当时国家经济实力还没有今天这么雄厚。肯尼迪航天中心搞垂直模式，仅一个转运车就耗资两亿多美元，相当于16亿元人民币，比整个发射场的投资预算还要多。所以，他们认为还应当使用水平分段的方法，因为这种方法是从以前的卫星发射沿袭过来的，造价低，技术上相对成熟。

载人航天工程不同于其他工程，如果要搞“三垂模式”，研制各方都得同意，尤其是专家组，必须全数通过才行。丁衡高却对这一模式很支持，明确指示要搞就搞最先进的。他一方面找元老级专家座谈，找专家组成员讨论，研究实施“垂直上架”的可行性和必要性；另一方面要求发射场论证组，针对最难的技术问题，多研究、多试验，想办法把经费降下来。

按照丁衡高的指示，论证组围绕最难的几大技术问题，动了很多脑筋，终于把设计难度和设计经费全都降了下来，整个发射场预算降到8亿多元人民币。尽管这样，还是有一部分专家不同意。那时候已经是1993年3月份，其他系统早已开始研制了，发射场论证方案还没有定下来，无法进一步开展工作。丁衡高很着急，他委托国防科工委司令部再做工作，一定要研制各方达成一致。国防科工委又召开讨论会，把研制各方的专家元老请到一起，进行了两天的深入讨论和论证，终于艰难达成共识，形成了“垂直上架”的统一意见。从1992年2月到1993年3月，在一年多时间里，仅发射场系统方案论证一事，就举行了十几次论证汇报会。

“垂直上架”模式形成统一意见之后，丁衡高多次派团考察国外先进的航天发射场，学习发射场建设经验。经实地考察，日本当时采用的是“垂直上架”模式，即将建设的新型发射场，运载火箭和卫星也全部是“垂直上架”模式。考察团回来，向丁衡高做了汇报，更坚定了他对于“垂直上架”的信心。

在这段时间里，徐克俊把他的想法进一步丰富后写成论文，发表在航天技术领域的学术杂志上。钱学森看到后，立即给工程负责人打电话，称赞徐克俊的文章“很有用，能供载人航天发射场的建设参考”。任新民、谢光选、王希季等老专家也纷纷表示赞同这一方案。

上架模式确定后，发射场的选址定点问题就成了重中之重。当时，曾有一种想法是对老的卫星发射场进行改造。但这个发射场从发射东方红一号起已使用了30多年，设备陈旧老化不说，而新的载人航天发射场采取的是与它完全不同的发射模式，显然已无法满足要求，应该选址新建。另外，老的发射场距离中心生活区较远，给执行任务带来诸多不便。因此，李元正和徐克俊决定在弱水河南岸大约距生活区7公里的戈壁滩上，新建一座专门用于载人航天的发射场。

1992年10月5日，中央政治局常委、中央军委副主席刘华清专程到酒泉卫星发射中心视察，当即同意了这一方案。

1994年7月3日，载人航天发射场正式奠基，刘华清再次来到酒泉为开工剪彩，当他抬脚挖起第一锹土时，现场响起热烈持久的掌声。刘华清激动地说：“铲起了发射场奠基的第一锹黄土，我感到荣幸与自豪。中华民族曾有过无比辉煌的历史，但也有过被讥为‘东亚病夫的屈辱。现在，我们又重新屹立于世界民族之林，将从这里自豪地跨出迈向太空的脚步。”

4年的时间转眼过去了，1998年春节到来的时候，空旷的戈壁滩上矗立起一座巍峨的厂房，载人航天发射场的主要工程项目大体完成。

载人航天发射塔架为钢结构固定塔，这座总重量2500吨、高达106米的塔架上设置了12层固定平台。塔架上安装有防爆电梯、航天员逃逸滑道等设施，塔顶有重型吊车，塔底是双向导流槽。垂直总装厂房外高93米，内高85米。考慮到航天器空间交会对接对发射的要求，厂房内设计了两个总装测试工位，可同时对两发火箭进行总装测试。然后，飞船、逃逸塔在这里与火箭对接，构成完整的船箭塔组合体。厂房通往发射塔架转运轨道是世界上最宽的无缝钢轨，船箭塔组合体将通过这条20米宽的轨道从技术区转往发射区。

发射场虽然建成了，但能不能实现发射飞船的重任，还需要通过一次技术合练来验证，工作人员也要通过这次考核来掌握基本的发射流程。

1998年5月，合练任务行将展开，各路大军从四面八方汇聚到大漠深处，所有的大型地面测试设备、庞大的电缆中枢都在合练中安装铺设完成。这次合练证明，新建的载人航天发射场工作方便、高效快捷，完全达到了预期的发射要求。前来视察的首长们高兴地对李元正和徐克俊说：“祝贺你们！发射场的建设通过了评审！”

千里草原保平安

世界各国在进行返回式航天器试验时，一般认为，航天器在回收时能降落在本国国土上就算成功。20世纪70年代，我国第一颗返回式卫星返回地面前，叶剑英元帅曾说，只要卫星能落在中华人民共和国的土地上就是胜利。

根据载人航天的任务要求，飞船完成任务后，也要按照指定的时间和预定的地点返回地面。如果把载人航天飞行比作一场太空接力赛的话，那么着陆场的工作就是比赛的最后一棒。飞船返回舱进入着陆状态后，着陆场系统的工作人员实时获取飞船返回轨道数据和返回舱落点预报信息，在返回舱信标仪配合下，尽快搜索找到返回舱，迎接航天员，并对返回舱内的有效载荷进行处置。根据国际航天界的记录，飞船返回阶段往往是航天员罹难最多的阶段。2003年，美国“哥伦比亚”号航天飞机就是在返回时失事，造成7名宇航员全部遇难。

载人飞船的返回方式与一般的卫星不同，需要选择一个专门为飞船返回用的着陆场。着陆场区按照飞船返回的不同情况，分为主着陆场、副着陆场、上升段陆上应急救生区、上升段海上应急溅落海域和运行段应急返回着陆区5种类型。我国载人航天工程立项之前，美国和俄罗斯已经拥有了庞大的回收搜救力量。美国采用的是海上溅落的方式对飞船进行回收，仅在执行“水星MA-9”号任务时，就动用了171架飞机、28艘舰船、18000人的力量。俄罗斯拥有辽阔的中亚细亚草原和西伯利亚大平原，东西绵延万里，采用的是陆上着陆方式，配备了80多架搜救飞机、18支空降兵部队和7支医疗救护队。

我国载人航天工程立项时，在960 万平方公里的疆域中，选择一块2000平方公里的平坦区域并不难，但要找到一块既能够满足着陆条件，又符合飞船轨道要求的区域却不简单。着陆场看似是普通的草原或者大海，但实际上要经过科学的计算，综合考虑多方面的因素，符合“四个基本条件”。一、位置应当选择在飞船飞行地面轨迹尽可能多圈次通过，或利用返回舱在大气层飞行所具有的横向机动能力使其达到的地区；二、场地要尽可能大一些，既可以满足返回舱正常着陆，又要考虑到应急降落或降落出现偏差时，返回舱也能落在着陆场里面的因素；三、地势要平缓，大的斜坡不应超过15°，无高山沟壑，少高大树木，地表要足够坚硬，最好没有大型工业设施、铁路、高压线、大水库和居民区；四、雷电、大风、冰雹少，云层高度适宜，能见度好。

按照这“四个基本条件”，工程初期做方案时，根据图上作业的结果，初步将主着陆场选在河南开封至驻马店以东长约200公里、宽约100公里的范围之内。

1993年2月，王永志与国防科工委副参谋长赵起增率领勘察工作组，前往河南进行地面详细勘察。一路上，王永志望着窗外星罗棋布的村庄、茂密的树林和随处可见的柴草堆，忽然意识到一个问题，树木和建筑多，势必会影响飞船的降落。村庄多意味着人口密度大、飞船降落前疏散群众的数量多，不仅存在安全隐患，而且还扰民。想到这里，王永志一言不发，眉头越皱越紧。这不是他心目中理想的着陆场，应当另选新址。但原方案中央已经批准，这个“马后炮”还要不要放？王永志考虑再三，出于对国家负责，对科学负责，对工程负责，勘察结束后，他在总结会上提出了自己的想法——主着陆场有改址的必要。

对王永志的这一想法，当时也有不同看法，有人认为，着陆场的位置变化会带来一系列技术上的变化，飞行的轨道倾角、搜索救援回收的设备配置、测控通信系统的布局，都要改变甚至重新设计。大多数人都认为，原定的着陆场尽管存在隐患，但飞船撞到建筑物和树木的概率很小，稍加注意就可以避免。更重要的是，选址方案已得到中央的批准，如果这时提出要改，中央会怎么想？

这些话丝毫没用动摇王永志的决心，他耐心地说：“我们搞载人航天工程，不是打几艘飞船就完事了，飞船降落一两次很可能不会出问题，但要是方案存在隐患，迟早会出事。如果因为选址不当，造成人命关天的后果，那时我们又怎么向中央交代？”说到这儿，王永志的话停了下来，逐个看了看在场的人之后，接着说：“如果从全局出发，把着陆场的调整与飞行轨道的优化设计联系在一起考虑，不仅可以解决飞船着陆的安全问题，而且返回主着陆场的机会也会增加，航天员的安全性自然更高了，就是花再大的代价都是值得的。”听王永志这么一说，大家的意见一致了。

回到北京后，王永志把主着陆场实地勘察的情况向工程领导做了汇报，丁衡高和沈荣骏都表示支持他的意见，同意主着陆场改址。王永志立即主持召开航天员系统、载人飞船系统、运载火箭系统、测控通信系统和着陆场系统的总设计师联席会议，提出改址的想法，“着陆场重新选址先在图上作业，以内蒙古呼和浩特为驻地勘察四子王旗阿木古郎牧场地区；以宁夏银川为驻地勘察苏米图（鄂尔多斯高原西部）以及内蒙古通辽地区，调整轨道倾角时要考虑上升段避开日本岛屿”。

1993年6月，王永志与赵起增率领队伍再次出发，一行14人直奔内蒙古大草原。他们先乘坐直升机对乌兰察布盟的四子王旗阿木古郎草原、伊克昭盟西部的草原和戈壁沙漠进行空中勘察，选定空旷平坦的地区后，再乘汽车进行地面勘察。一路走来，王永志心里有了数。内蒙古中部地区得天独厚的条件，让他和赵起增满心欢喜。

王永志的目光鎖定了四子王旗的阿木古郎草原。四子王旗位于内蒙古自治区首府呼和浩特市以北150公里的地方。之所以名叫四子王旗，是因为这里曾是成吉思汗兄弟哈斯尔王第十六世四个王子的封地。阿木古郎草原处在大青山北麓，与阴山山脉相连，海拔1000～1200米，属于沙质草地，地形南高北低，地势宽阔平坦，没有河流，人烟稀少，由此向西将近1000公里内也是同样地形的平原地区，是飞船弹道式返回极为难得的安全走廊。

王永志对这里的一切非常满意，更坚定了他更换着陆场的决心。为进一步摸清场区详细的情况和周边环境，9月，原班人马再次开进这一片地区，最终确定了主着陆场的位置。

考察结束后，王永志和丁衡高专程向中央专委和李鹏总理汇报了主着陆场的更改方案。

根据王永志提交的这个新方案，飞船的飞行方案也发生了重大变化，将原定52°左右的轨道倾角减低到42°～44°，这样就可以使主着陆场能够位于船下点轨迹的弧顶，增加了飞船正常返回的机会。将来飞船返回时，一旦四子王旗不具备气象条件，还可以在酒泉卫星发射中心东边的副着陆场着陆，恰好处在飞船返回主着陆场的途中。至此，从1993年2月至1996年10月，组织人员对河南、内蒙古、辽宁等适宜飞船着陆的地方，进行了7次大规模的实地勘察，动用直升机17架次，车辆行程23500公里，勘察面积达18万平方公里，终于找出了符合中国国情的载人航天主、副着陆场。

另外，为保证搜救人员在任何故障情况下，都能迅速地找到返回舱，王永志还建议，在陕西榆林、河北邯郸、四川遂宁及国外有关地区布设多个陆上应急救生区和海上应急溅落区。

听了王永志的汇报后，李鹏总理当即表示：“改得好，就这样定了，批准实施这一方案。”主、副着陆场的选址位置最终确定。主着陆场在内蒙古四子王旗阿木古郎草原，副着陆场位于酒泉卫星发射中心的南侧。应急着陆场仅在我国境内的地面就设置了13个着陆点，任务期间，解放军总参谋部、总装备部、海军、空军和兰州军区的相关单位将出动多个搜救大队。与此同时，外交部在海外还设立了一个临时组织，与飞船可能着陆的国家保持实时联系。这样的设计，也给飞船的轨道设计，着陆场、测控站、测量船配置布局方案的确定创造了条件。

飞船的飞行方案改变后，与其相关的以提高航天员安全为目标的飞行轨道设计优化工作也开始了。一年半之后，在轨道专家们的精心设计和艰苦努力下，完成了满足这些约束条件的轨道设计。

飞船发射后，很快进入海洋上空，如果出现意外需要救生，面对的将是5200公里范围的茫茫太平洋。在汪洋大海中寻找一艘小小的飞船，真是大海捞针。可如果不能在24小时内把返回舱打捞回来，航天员就会有生命危险。为了实施海上救生，美国当初派了3艘航空母舰，21艘舰船和126架飞机，动用了2.6万人；苏联的规模小一些，但也布置了7艘舰船和110架飞机，动用了4500人。依照中国的国情，我们难以组织如此庞大的搜救力量。为此，王永志批准了一套海上搜救的对策，利用飞船自身的动力，控制飞船就近飞向三个预先设定的海上应急搜救圈。一旦飞船落入大海，定点等候的6艘船很快就能赶到，减少了搜救力量，提高了时效。这又是一个世界上绝无仅有的中国特色的技术创新。

根据这样的设计，着陆场系统将搜索救援回收工作分为空中搜索和地面搜索救援回收两个部分。主、副着陆场采用空中机组搜索为主、地面特种车队为辅的手段实施搜索救援。主着陆场按照功能，在空中配置了搜索救援直升机、搜索救护直升机、搜索摄录直升机和搜索运输直升机4种直升机；在地面配置了指挥调度车、工程运输车、航天员运输车、返回舱吊车和载荷运输车5类特种搜索回收车辆。副着陆场也安排一支规模较主着陆场稍小的空地搜救队，包括直升机、航天员医学监督和医学保障车、航天员运输车以及精干的医疗救护队伍。除此之外，在北京航天飞行控制中心、指挥调度车和着陆场测量站还分别设有“态势系统”终端，及时完成接收、发送有关信息的任务。

为使地面搜索人员能够迅速发现返回舱，在返回舱内配置了测量、通信和标位系统，有USB应答机、国际救援406兆赫信标机、超短波收发信机、甚高频搜寻信标机、20兆赫收发信机、GPS接收机等设备和天线。在返回舱内，还为航天员配备了个人呼救电台、手持式GPS接收机、信号机、烟火管、反光镜、闪光灯和海水染色剂等，从而确保航天员在返回地面后能够及时发出无线信号和可视信号，被迅速发现和营救。

除了主、副着陆场的空地搜救任务外，着陆场系统还承担着飞船应急返回的搜救任务。一旦飞船在应急返回中落到了国内其他地区，守候在发射场附近的飞机和伞兵小组将根据返回舱信标机发出的无线电信号出动实施搜索，发现目标后，立即空投伞兵。另一架运-八C大型运输机则将装载空地搜救分队的3台专用车辆和有关人员飞往目标附近的机场，迅速开展搜救工作。

根据这些技术要求，北京跟踪与通信技术研究所理所当然地成为着陆场系统的总设计师单位，总指挥单位则由西安卫星测控中心担任。西安卫星测控中心为此专门成立了一个着陆场站，组成了我国唯一的一支载人飞船的回收队伍。1975年11月26日，我国的第一颗返回式卫星，就是这支队伍利用当时简陋的测量和搜救设备，成功进行回收的。如今，这支队伍已成为一支装备精良的具有高机动性、全天候飞船回收、航天员搜索能力的地面搜救力量，不仅拥有一批精干的技术人才，采用超短波、短波和国际卫星搜救系统等国际先进的测位定向手段，还装备有特种车辆、特种通信设备和测位定向仪等先进设备。

“高技术，精装备，重劳动”，是活动测控回收的特点，每次任务来临前，200多台设备、70多台车辆、上千吨的物资器材，分乘两辆专列从陕西渭南出发，经铁路、公路到达四子王旗。由于条件有限，拆卸设备，装卸列车，都是人抬肩扛来完成的。特别是两台20多吨重的雷达天线，装在17米长的特种车上，定位时要精确到毫米级，这对他们来说，不仅是智慧的较量，更是意志和体力的考验。

在着陆场的建设过程中，内蒙古自治区党委和政府给予了极大的支持和帮助。建设初期，驻地不通电话，政府出钱架设；返回舱运输，公安沿途护送，铁路全力保障。飞船首飞前夕，自治区领导得知从阿木古郎草原到着陆场区仅有一条泥泞小道时，立即调集了人力、物力和财力赶来修建，驻地牧民们也自发地带上铁锹、镐头，加入修路大军之中。一条长达60公里的公路，不到一个月就修通了……

天地海网一线牵

世界上第一枚近程运载火箭发射的时候，射程仅为几百公里，一部雷达就能完成对它的全部跟踪测量。随着运载火箭和人造卫星越飞越远，本土的测控站已不能满足需要，必须编织一张航天测控网。就载人航天工程来说，如果把飞船比作风筝，测控系统的专家就是手握风筝线的人，测控通信的链路就是那根至关重要的“线”。

船箭分离后，飞船需要进行一系列的调姿和变轨后，才能进入预定轨道开展工作，这个过程中，飞船会不断受到地球引力、日月引力、高层大气阻力、太阳光压力和太阳风的影响，使飞行轨道发生各种各样的变化。为保证飞船正常工作和返回舱顺利返回，就需要通过陆基、海基和天基的测量设备进行综合精密定轨，测量出飞船的轨道，获取高精度的飞船轨道状态和时间信息，进行实时跟踪和控制。

我国载人航天工程的测控通信系统是由航天指挥控制中心（包括北京航天指挥控制中心、西安卫星测控中心、酒泉卫星发射中心）、测控站和远望号测量船以及通信网络等组成的。

测控通信系统是飞船和地面唯一的联系纽带，在轨运行控制、轨道维持等都需要这个系统来进行。各种数据、调度指令、语音和视频通话的信息在天地间传输是一件非常复杂的系统工程，任何节点发生错漏，都会导致无法挽回的后果。因此，测控通信系统在整个工程中，有着极为重要的作用。

1992年，载人航天工程启动时，测控系统首先要解决的是测控体制问题。

20世纪60年代，在著名科学家陈芳允的主持下，我国在较短的时间内建起了一条超短波、高精度的测量带，保证了第一颗人造卫星的成功发射。之后，陈芳允仔细研究了美国载人登月时的测控方法，提出了采用统一测控系统的设想。在这一思想的指导下，20年后，我国便形成了由西安卫星测控中心和9个陆基测控站以及两艘远洋测量船队组成的C频段测控网，可以完成对高中低轨道卫星和地球同步卫星的测控。

工程立項前，我国使用的主要是对中低轨卫星和少数地球同步卫星进行测控的超短波网系和支持高轨道地球同步卫星测控通信的C波段测控网系组成的“一网两系”的体制。前者在历次卫星测控任务中发挥了重要作用，但设备老化，面临退役；后者则不符合国际电信联合会关于航天测控业务使用频段的划分，无法与国际标准兼容。更重要的是，针对载人航天的测控，存在着航天员与地面联系等一系列新的问题，无论是超短波还是C波段测控网都无法满足工程的需要，急需布设一张全新的测控网。

王永志对载人航天工程副总设计师陈炳忠说：“我们过去的航天测控网一用就是几十年，必须采用新的技术手段，才能适应发展的需要。另外，我国的测控站、测量船不会太多，还应当考虑国际联网的可能性。”

陈炳忠是一位资深的航天测控专家，在制定载人航天的测控方案和实施飞行控制中都发挥了重要作用。他回答说：“测控波段的选择和测控网的布局十分关键，而根据我们的国情，必须走低投入、高产出的路子。规划、设计新一代S波段统一测控通信系统是最好的选择。”

S波段是指频率范围在1.55G～3.4GHz之间的电磁波频段，主要应用在中继卫星、卫星通信和雷达上面，现在常用的蓝牙、无线路由、无线鼠标上使用的就是这个范围的波段。

1989年，我国航天测控系统的总体设计单位——北京跟踪与通信技术研究所首次提出了建立S波段统一测控通信网的设想。这个研究所集中了航天测控领域的大部分专家，陈炳忠就曾在这个所当过所长，是S波段统一测控通信网积极的倡导者之一。

S波段的想法一提出，针锋相对的争论就开始了。在之后整整三年的概念论证中，争论越来越激烈，到1992年载人飞船计划被正式确定下来时，争论也到了高潮。工程立项前的最后一次论证会上，专家们一致排除了使用C波段雷达的想法，但大多数老专家和测控一线的技术权威都赞同使用超短波测控网，他们的理由非常充分：经过多次航天任务的实践，我国已完全掌握了超短波技术，安全可靠，把握性大，很多设备经过维修、改造后，可以充分利用。

“那就按这个方案上报吧！”就在会议主持人即将宣布散会时，有一位专家突然站了起来说：“等等，我不同意这个意见。”

这位专家是北京跟踪与通信技术研究所的副所长罗海银。他也是新一代S波段统一测控网的倡议者之一，坚定地认为自己的想法是最适合载人航天的。过去三年里，罗海银对S波段的设想做了大量的论证，还同许多专家交换过意见，只不过没能说服大家。这一次，如果还不能得到大家的支持，他的想法就再没有机会成为现实了。

“我可以说说我的想法吗？”罗海银恳切地问主持人。

主持人看了看表，时钟已指向了午饭的时间。

“五分钟够吗？”主持人问罗海银。

“不够。”

“那十分钟呢？”

“也不够！”

“那你需要多长时间？”

“至少半个小时！”

听到罗海银这么回答，主持人面露难色，只好看了看在座的专家们。尽管很多人的肚子已经开始咕咕叫了，但出于对工程负责的态度，专家们都点头表示同意。

“谢谢，我以最快的速度说完。”罗海银没有反驳任何人的观点，也没有说哪种方式不好，只是谈S波段的好处。他把国外S波段中存在的问题和我们设想中的S波段的特点进行解读和对比，一口气归纳出了S波段的五大优点：一是功能全。具有精密跟踪、测距、测速、对飞行器遥控、遥测、双向话音及下行图像传输的功能。二是体制新。可把测控和天地通信综合为一体，一体两用，化繁为简，省了设备，又消除了测控与通信之间的矛盾。三是一网多用。S波段不仅能满足载人航天的要求，也能完成对近地卫星以及同步卫星的测控。采用新的设计标准后，还可为将来与国际联网创造条件。四是规模大。S波段测控网建成后，将由陆基测控站、海上测量船、车载测控站和三大中心共同组成遍布全国和可航行于三大洋的庞大的测控网。五是经济效益高。在设备的设计上采用多功能、多用途，如共用天线、共用通信信道等。仅此一项就可以节省上亿元的经费……

当罗海银把这些理由一一摆到专家们面前时，从大家的表情中，他看出大部分专家接受了他的想法。罗海银忽然感觉自己饿了，正当他准备结束发言去吃饭时，意料之外的事情发生了。一位持反对意见的专家忽然站起身来，拍着桌子说：“老罗，你光说不行，怎么实施，能不能实施，得把具体方案拿出来！”

罗海银顿时火冒三丈，这不是强人所难吗？按照科学的程序，应当是航天员、火箭、飞船等系统的技术状态和指标都明确了以后，才可以向测控系统提要求，真正进入具体实施的过程。可载人航天的七大系统的论证是同时展开的，火箭和飞船刚刚开始研制，航天员还没有选拔，根本无法拿到这几个系统的具体技术状态和指标要求，测控的方案自然无法具体。

“没有具体方案，我不同意采用S波段的建议。”这位专家气呼呼地甩下这句话，转身离席而去。

主持人尴尬地看着这个局面，他知道，会议进行到这里，显然无法继续下去了。但罗海银的发言过后，与会的专家们形成了两种意见，会议陷入了僵持。

“老罗，先冷静一下。”主持人摆了摆手，示意罗海银坐下。“我看今天的会议，我们不急于做结论。两种方案都有优势。至于选择哪一种，还是等拿出具体方案以后再说吧。老罗，你看这样行不行？”

罗海银没有吭声，他别无选择地点了点头。

“那好吧，等老罗的具体方案出来后，我们继续研究。”主持人打了个圆场后，宣布休会。

刚刚还成竹在胸的罗海银这才意识到事情远没有他想的那么简单，原本以为只要概念清楚，就可以让大家接受他的观点。可如今必须得让方案具体化，不具体就无法说服人。

这一具体就是整整5个月。

測控通信系统参加论证工作的11个人，罗海银给他们一一分了工，夏南银作为论证的牵头人，和其他合作单位比较熟悉，就到飞船、火箭等系统去收集各种技术指标；徐绍荣精通多国语言，专门负责文件资料的翻译；董光亮负责测控覆盖率的计算和飞行轨道图的绘制；上升段、运行段和返回段的具体方案也安排了专人来负责。

5个月时间过去了，罗海银收集到了足够的数据、参数，基本掌握了飞船、火箭的具体技术状态和指标要求。

评审的时间到了，当论证组的专家们再次走进那间“不欢而散”的会议室里，迎面看到了一张整整占满一面墙的图纸。这幅形象、直观的飞船运行轨迹和测控站船示意图，是董光亮亲手绘制、标注而成的。那时的计算机性能差，绘图全靠手工进行。地图小了不行，董光亮就找来16张一米见方的图纸组成一幅大的世界地图。飞船运行的轨道曲线、测控站点分布情况、担负什么任务，密密麻麻的数字和文字说明，几乎把整套的测控方案都端到了这张地图上。当得知这张巨幅图纸是用了三天三夜时间才拼接完成的，专家们都被深深地感动了。

“第一，S波段测控系统规模适中、功能齐全，在现有的测控通信资源的基础上挖潜改造后，既能支持载人飞船和中低轨卫星的测控，又能支持S频段同步卫星和火箭的测控，可以成为未来具有国际先进水平的骨干系统。第二，S波段可以突破USB宽频带测距转发等技术，实现与国外航天测控网的联网，不仅能提高覆盖率，还可减少航天测量船的数量，节省经费数亿元。第三，利用对设备的远程监控技术、网络技术及双路由热备份技术，可以实现测控网的透明工作方式。将来，对航天器的数据处理、状态监视、控制决策和实施，都由任务中心统一完成，从而改变沿用了20多年的测控中心、测控站共同负责测量数据处理、控制决策的模式……总之，采用S波段，既满足了载人航天工程的要求，又兼顾了未来的发展，是对测控通信系统整体效能的优化。”罗海银指着地图一口气说出了自己的规划。

精妙的设计、完美的规划，让评审组的专家们纷纷对S波段的方案连连点头，就连上次强烈反对的那位专家也投了赞成票，S波段的方案顺利通过。

方案进入设计阶段后，罗海银被任命为测控通信系统的总设计师。

测控通信系统首先要做的，就是在测控站、船数量最少的情况下，找出一套最佳的布站方案。受命担此重任的是北京跟踪与通信技术研究所的青年专家于志坚。于志坚毕业于郑州测绘学院人造地球卫星大地测量专业，虽然刚刚30出头，却有着敏锐的洞察力和缜密的思维能力，因为出色的科研设计能力和工作管理经验，被任命为测控系统的副总设计师。

根据工程总体和其他系统提出的目标，测控通信系统的研制面临着高实时、高可靠、高覆盖的“三高”要求。可我国国力有限，最少用多少个测控站、多少条测量船、如何布设才能满足这样高的要求？一向善于学习的于志坚把渴求的目光投向了国外。

美国在进行“水星号”任务时，在全球布设了16个测控站，到“双子星座”计划时，已增加到22个。“阿波罗”计划进行时，采用S波段技术后布设的测控站也有近20个。俄罗斯从“东方号”到“联盟号”飞船，再到“礼炮号”“和平号”空间站，经过30多年的建设，拥有了庞大的功能齐全的测控网，仅针对载人航天运行段的测控，就布设了15个测控站和11艘航天测量船，经度覆盖范围将近180°。如此庞大的布站规模和布站方式，对于当时的中国来说，无论从技术上还是经济上都是无法达到的。但于志坚是个极具前瞻眼光的人，他懂得权衡利弊，懂得保证重点，懂得各种要求的综合满足。

由于其他系统对测控通信系统的要求没有完全明确，于志坚只能利用所掌握的国外载人航天情况对比分析我国载人航天对测控通信的要求。于志坚发现，飞船上升段和返回段是容易发生故障的关键段，当初概念研究时，对上升段和返回段的测控覆盖率要求的论证是正确的，上升段必须保证100%的覆盖率，返回段则要在几个关键点保持较高的覆盖率。

入轨段的测控任务由哪几个站承担会取得最佳效果；变轨段怎样保证足够的测控时间以备确定轨道情况和在必要时实施决策控制；返回段如何才能确保返回指令的成功注入……带着这些大大小小的问题，于志坚和同事们开始了不计其数、不厌其烦的计算和比较，最终选择了综合效果最佳的4船9站，即4艘远洋测量船、6个陆地测控站和3个活动测控站的布站方式，构成我国规模庞大、布局合理的新一代综合性航天测控通信系统。除了具备常规的跟踪、通信与控制功能外，还具有天地话音、电视图像和高速数据传输能力，既能覆盖飞船的运行范围，还可支持对所有中低轨道卫星和部分同步卫星的测控。这一方案得到了沈荣骏、王永志和陈炳忠的赞同和支持。

罗海银关于S波段统一测控网的构想和于志坚综合性的布站方式被大家认可和接受后，下一步要解决的问题就是，如何让这张测控网真正实现“三高”的要求。于志坚和孙宝升、翟政安等年轻的技术骨干不约而同地想到了采用透明传输的工作模式。

透明传输工作模式是相对于我国过去多年沿用的测控中心与测控站共同负责航天器测量数据处理与控制决策的模式而言的。在这种工作模式下，飞行控制中心可以直接对航天器进行监控，测控站只起沟通天地信道的作用。作为一项先进的航天测控技术，透明传输模式已成为世界航天测控网建设的必然选择，远程监视和控制的优势在其中得到了充分显现。但对我国来说，建设S波段新型航天测控网，如果沿用过去的测控方式，使用效率就会大打折扣。而采用透明工作方式，将会大大加强飞行控制中心实时掌握飞船和航天员状况的能力，加快故障判断、指挥决策和指令发送的速度，还能适应多星测控任务的要求，达到一网多用，使S波段测控网如虎添翼。

如果采用透明传输的工作方式，曾经在卫星任务中发挥了巨大作用的测控站就显得无足轻重，仅仅是数据信息传输的高速公路上的一个“智能通道”了，直接带来的结果就是，测控站的规模和人員数量的减少，很多老专家、老同志从感情上难以接受。再者，以往的测控方式已经过30年的检验，可靠性毋庸置疑，而新的方式从没有使用过，可靠性究竟怎样，也在大家心头打了一个大大的问号。

面对各种质疑，于志坚一点也不着急，总是笑呵呵地去消除这些人的疑虑。在长期的总体工作锻炼中，他积累了丰富的与人打交道的经验，表达能力极强，缜密的思维和条理清晰的语言，使他的解说极具感染力。于志坚向大家反复说的主要是两点意思：一是载人航天要求具备高速的数据传输速率，减少中间环节本身就意味着速度的提高。另一点更为重要，任何一项大型工程，都需要各系统专家集体参与，将所有数据汇集到一个中心，有利于专家们共同决策。而且，测控设备的稳定性和可靠性同航天事业起步时的情况相比，早已有了天壤之别，特别是自动化的检测水平有了飞速发展，遇到故障可以快速自动切换到没有问题的器件上，往往一个人就可以保证设备的正常运行。从国外测控通信技术的发展情况来看，采用透明工作方式、减少测控站的人员和规模是发展趋势，甚至出现了很多无人值守的测控站……

在于志坚的侃侃而谈中，大家从国外测控技术发展的事实中，逐渐理解了他的观点。为了更有说服力，于志坚还带专家们到国际海事卫星北京测控站去实地参观，用海事站透明工作模式的成功经验现身说法。经过于志坚的一系列努力，透明工作模式终于被成功地运用在了新型的S波段统一测控通信系统之中。

测控网的问题总算解决了，指挥控制中心怎么建、建在哪儿又成了当务之急。一种意见是在原有的西安卫星测控中心基础上进行改建；另一种意见是扩建北京的指挥所；第三种意见是另起炉灶，在北京建一个全新的航天指挥控制中心。前两种意见都主张指挥在北京、测控在西安，而第三种意见则主张将指挥和测控合二为一，建立统一的指挥控制中心。评审会上，因为前两种意见基本是在维持原有的格局，争议不大，但第三种意见却遭到了大多数人的反对。争论的焦点除了各种技术原因外，还集中在经费和时间上。很多专家都认为建一个现代化的指挥控制中心绝非一朝一夕，所以在评审意见上写下了这样一句话，“不宜搞大的基本建设”。

这时，距离最后的答辩只剩下3天时间了。3天后，工程总体将正式确定指控中心的建设方案。

3天，72个小时，除去吃饭睡觉，有效的工作时间只有20多个小时，这让罗海银心急如焚。因为提出这第三种意见的，正是他所在的北京跟踪与通信技术研究所。罗海银坚定地认为，无论改建还是扩建，都是权宜之计，迟早都要建设新的中心。要是能趁着工程上马一并完成，就可以在技术上不走弯路，在经济上不花冤枉钱。

“和大家好好谈谈，一定要让他们接受我们的想法”，罗海银把说服专家的难题交给了夏南银。

“我觉得不是思考，而是总结，把咱们调研的结果和国外的教训讲给大家，让他们自己判断。”夏南银早已想好了“对付”专家们的手段，但罗海银还是提醒他，“这些专家都是航天测控界的权威，‘刁得很，不好对付啊”。

夏南银憨厚地笑了笑，胸有成竹地说：“我会说服他们的。”

3天后，夏南银的“总结”报告出炉了，9页纸上列出了6条理由。首先说的是经费。夏南银算了一笔账，乍一看建一个新的指控中心耗资巨大，但和改建所需的经费相比，其实并没有太大的差距。其次，夏南银专门谈故障和教训。过去只要任务成功，那些细小的、局部的、没有造成大的影响和失败的故障都被善意地忽略掉了，这次却被夏南银一个个地列举出来。导致这些故障的原因都同指挥和测控分开有着直接的关系。夏南银专门举了美苏两国的例子。美苏两国在航天事业创建初期，都在原有的基础上改建指控中心，但随着任务的拓展，美国从“双子星座”开始，新建了休斯敦航天控制中心；苏联从“联盟号”开始，建成了莫斯科附近的飞行控制中心。这两个中心都选择在靠近决策层和技术支持单位的地方。

罗海银看后频频点头，“有了这个总结，相信大家会同意的”。

最后的答辩开始了，夏南银一条条地把6条理由说完之后，说：“北京是中央的所在地，中央对载人航天那么重视，坐镇指挥时，我们能让中央首长往外地跑吗？工程的指挥和决策都在北京，空间设施的研制、使用单位都在北京，航天医学研究和保障单位也在北京，都让他们往外地跑吗？”夏南银的结论清晰明了，指挥中心和测控中心必须走向统一，必须在北京重新建设！

“那西安的测控中心怎么办，难道撤销吗？”有专家情绪激动地反问夏南银。此话一出，立即引发了许多人的共鸣。的确，西安卫星测控中心作为当时国内唯一的航天测控中心，拥有喀什、渭南、青岛、厦门等10多个测控站，具备对高、中、低不同轨道和多种类型航天器的跟踪和测控能力，卫星管理能力达上百颗，可以说是航天测控事业的技术基地、人才基地和水平标杆，西安中心的建设历程几乎就是中国航天测控事业的一部发展史。从最初连卫星都没有见过、轨道计算都不懂，到熟练掌握通信卫星、气象卫星、一箭多星等多种航天器的测控技术，轨道计算的精度从没概念到有概念、从几公里到几厘米，几十年来，中国的航天测控专家几乎都是在西安中心摸爬滚打过来的。工程启动之前，从专家们个人间的讨论到有组织的论证，西安卫星测控中心做了大量的前瞻性论证和技术储备工作，几乎每一个技术人员都信心百倍地期待着通过载人航天工程的实施再创辉煌，达到人生和事业的高峰。他们坚信就像历次重大任务一样，会由他们担当重任。谁也没想到，夏南银对改址的想法如此坚决，这让他们从感情上难以接受。

在近乎诘责的质问面前，夏南银没有丝毫慌张，依然用他惯常的不慌不忙的语速说道：“西安中心不用撤，可以作为备份中心，和北京同时进行飞行控制技术的研究和开发，实现双保险。”夏南银的意思是，一旦北京航天指挥控制中心的建设达不到载人航天的总体要求，或者在执行任务中出现故障，可由西安卫星测控中心取而代之。夏南银的答辩合情合理、无懈可击，而且十分必要，最终获得了工程领导和大多数专家的认可。

1995年12月，中国航天测控网的核心——北京航天指挥控制中心宣告成立。正式掛牌的那天，工作人员发现，每间办公室的墙上都挂上了一张北京航天城的规划图，意图不言而喻：未来的航天城将是世界一流的，每个人的工作水平必须与之相匹配。中心还公开提出了一个口号：决不能把机会留给西安卫星测控中心。一场大会战一般的技术攻关由此拉开帷幕。

一年过去了，北京航天指控中心的大楼还未建成，各种设备也没有到位，一个又一个分系统却接连建成。拥有7000多个模块和100多万行源程序的飞行控制软件系统和《测控通信系统初步实施方案》《飞船试验组织关系》等一百多套不同岗位的操作方案相继出台……

但没有经过实践检验，方案永远都是纸上谈兵。中心领导和专家们心里都清楚，国家不可能为验证这些方案专门去发射一个航天器。于是，他们想到了模拟仿真的办法，用一套由各种数字和数学公式组成的系统、一台仿制的飞船代替真实的任务，检验9个测控站、4条测控船的配合，检验从飞船发射到航天员返回的全部过程。演练进行了整整7个月，暴露出来的1300多个问题被成功解决。到第一艘飞船发射前，几百个岗位上的科技人员都达到了闭着眼睛也能操作，上千条口令倒背如流、注入准确无误的熟练程度。

西安卫星测控中心角色的转变是从对“备份”的理解开始的。起初，大家都认为备份就不再是指挥者，失去了往日的核心地位，将来也会少了许多荣誉和荣耀。但随着研制的推进，他们逐渐意识到，备份并不意味着责任的减轻、工作量的减少，更不是衡量贡献大小的标志。备份也是一个独立的系统，要有独立的软件、独立的计算方法，简单的复制就失去了双保险的意义。但有一个事实又不得不接受，备份就必须和北京中心同步，轨道、落点、控制量……整个任务的过程，每一步都得步步紧跟、主动配合。

从1993年开始，西安卫星测控中心着手对所属的陆上测控站进行建设性改造，完成了测控设备的更新换代。在1994年到1999年的5年间，中心研制开发出了整个执行载人航天任务的软件系统，使测控模式实现了从传统的分级操作、测站遥控向透明转换、中心遥控转变，以及指挥模式从人工指挥向自动化指挥的转变，大大拓展了测控网的能力。

建在酒泉卫星发射中心的东风测控中心拥有完备的光学、雷达测控系统，是我国卫星发射和载人航天活动的重要指挥控制中心。特别是载人航天工程立项后，东风测控中心将承担飞船发射段、运行段和返回段的测控任务，在北京飞控中心的授权下，向飞船注入控制数据、与航天员进行天地话音等重要功能。

载人飞船发射升空后，将由北京飞控中心统一协调指挥，向东风测控中心和西安卫星测控中心下达指令，再由这两个测控中心辐射指挥下属各测量站、测量船，实施对飞船的测控任务。飞船在运行中，诸如太空出舱、交会对接等至关重要的节点活动，也都会安排在“东风段”进行，除此之外，东风中心还有一项重要任务，是在飞船返回时，承担从再入大气层到着陆的全程光学、雷达跟踪测量。

自从远程运载火箭和人造卫星相继问世以后，它们的飞行速度之快、飞行距离之远，都有了突飞猛进的发展。任何一个国家都无法在本土上完成对这些航天器的全程跟踪测控。

1962年，美国建造了世界上第一艘航天测量船“阿诺德将军号”；1963年，苏联建造了“德斯纳号”。之后，美苏两国又相继建造了多艘航天测量船，在火箭发射、卫星测控及后来的登月计划中发挥了重要的作用。

就我国的载人航天工程而言，国内的测控站和陆地的测量设备也无法完成天涯追踪的使命，最理想的测控场所必然是在占地球表面71%的海洋上。1965年，周恩来总理提出了“建造中国自己的航天远洋测量船”的构想。1977年8月，我国自行设计建造的排水量2万余吨、可连续航行1.8万海里的第一艘远洋测量船建成下水。一年后，又有了第二艘远洋测量船。这两艘万吨航天测量巨轮以毛泽东主席手书的、叶剑英元帅的七律诗《远望》命名，被称为“远望一号”和“远望二号”。

1980年5月，“远望”号船第一次从美丽的长江之滨扬帆远航，在远离本土8000多公里的大洋上出色地完成了远程运载火箭的海上测控任务。1990年4月，我国首次发射外国卫星“亚洲一号”。卫星入轨后8分钟，远在太平洋海域的远望一号、远望二号迅速、准确地提供了卫星轨道和各种参数。这次预报把地球同步通信卫星的测量精度提高了一个数量级。美国休斯公司称，这是他们经营卫星业务以来测量精度最高的一次。

载人航天工程立项时，我国只有这两艘“远望”号船。根据任务的需求，还应增加两艘测量船，即后来的远望三号和远望四号船。当时的国务院副总理朱镕基专门就此事做出指示：“远望三号和远望四号船由上海江南造船厂承建。”

江南造船厂是我国历史上最悠久的军工造船企业，中国第一艘潜艇、第一艘护卫舰、第一台万吨水压机、第一艘国产万吨轮东风号，包括远望一号和远望二号船都是江南造船厂生产的。朱镕基之所以强调远望三号和远望四号船还由江南造船厂来生产，是要让最优秀的造船厂生产最精良的测量船。

1994年，远望三号建成下水，作为我国的第二代远洋航天测量船，汇集了当时船舶、机械、电子、气象、通信、计算机等方面的高新技术，汇聚了上千台（套）的精密仪器设备，各项指标和硬件设施都达到了世界先进水平。在一次全国科技成果展览会上，李鹏总理特意走到远望三号船的模型前细心查看，还详细询问了“远望号”船队备战载人航天任务的有关情况。

1997年，“远望”号船队执行风云二号气象卫星的海上测控任务，连续7天对卫星进行跟踪和控制，准确无误地发出了80多条遥控指令，成功地调整了卫星的转速和姿态，实现了由海上测量到海上测控的跨越。

1999年7月，由向阳红十号远洋科学考察船改装而成的远望四号入列“远望”号船队。从此，船队拥有了在太平洋、大西洋、印度洋同时布阵的能力，可以独立完成对火箭和卫星的测控，我国的海上整体综合测控能力得到了进一步提升。因此，“远望”号测量船队也被称为是一座“海上科学城”。

针对载人航天的海上测控任务与卫星不同，首先是海域广了，4艘测量船将第一次分布到太平洋、印度洋和大西洋上同时执行任务。好几处海域，远望号还没有去过，甚至连航线都没有。怎么去、海况如何、气象条件都是未知数。而开辟一条新的航海线路的复杂程度更是常人难以想象的。航程长、时差大、气象复杂、海况恶劣，尤其是要经过的南中国海、宫古海峡、新加坡海峡、马六甲海峡和好望角都是十分复杂和危险的航区，平时风力达7～8米，浪高5～6米，在“远望”号的航海史上前所未有。更重要的是，恶劣的海况会带来测量设备和测量精度之间的矛盾。按照载人航天的要求，“远望”号不仅要承担飞船发射的上升段、运行段和返回段的测控通信，还要担负飞船上升段海上应急救生任务，必须确保测量的高精度。飞船的变轨、返回指令的注入，差之毫厘将谬之千里。这就要求“远望”号在地球转动、海水流动、船体摆动、天线晃动等诸多不利因素的影响下，仍要及时捕捉高速运动的飞船并进行复杂的控制，而时间每次只有短短的几百秒钟。

根据以往出海的经验，如果风力超过7～8级，浪高大于3～4米，船横摇大于±6°、纵摇大于±2°，测量设备就很难保证精度，甚至无法工作。特别是对远望二号和远望三号船来说，它们的预定船位在“咆哮40度”暴风带，在洋流、涌向都不清楚的情况下，根本无法确定合理的航向来保证船上设备的运行正常。

这一切都给海上测控带来了前所未有的严峻挑战。

但“远望”人却对这次充满挑战的历史性航海满心向往。没有现成的资料，他们想出了一条捷径。从1994年起，海上测量基地专门派出技术人员跟随在其他远洋货轮上进行实习，这样就可以先期到达相关任务海域，对当地的历史气象水文资料，尤其是对热带、温热带气旋、海浪、海冰等灾害性天气进行深入研究。回来后，他们根据中高海域气象的特点，制定出了“远望”号的航线，再利用执行其他卫星测控任务的时候，对新的航线进行试航，对任务海域进行实地调查。然后，根据取得的数据，对船上的气象系统进行了彻底改造，使之与国际气象预报体制相适应，实现了同国家气象中心的联网，共享气象资源，具备海上联合会议的能力。

经过陆地和海洋的相互补充，1999年到来的时候，随着青岛测控站和两个国外测控站相继建成，由北京、西安、东风三个中心和遍布国内外的测控站、船组成的集遥测遥控、测距测速和话音图像传输等功能于一体的S频段统一测控系统基本布设完毕，不论是测控覆盖率还是测控精度都实现了大幅躍升。

永不中断的“风筝线”

从火箭点火升空到船箭分离，从飞船进入太空轨道到返回地面，从火箭、飞船内部的电子元器件和电子设备到地面的测控、通信、计算机系统……电子信息在载人航天工程中虽然不是一个独立的大系统，但电子信息技术的作用却无时不在、无处不在。

从飞船上的太阳能电池帆板到从火箭上的精密设备；从航天服上的传感器到搜救直升机上的定向仪；从飞控中心的计算机到测控站船的雷达设备……作为测控通信系统研制生产的一支重要力量，电子信息技术在载人航天工程中发挥着不可或缺的作用。

20世纪60年代，在“两弹一星”的研制中，我国就在电子工业系统安排了一大批与航天技术有关的新材料、电子元器件、仪器仪表、精密机械和特殊专用设备的研制工作，建设了相当规模的外测、测控、电子元器件的专门研究机构，后来成为我国电子技术的基础和骨干力量。

改革开放后，为满足卫星、导弹和火箭对小型化、高可靠性的要求，元器件产业建立了更高的标准，使可靠性又提高了几个重量级。但遗憾的是，我国的电子工业并没有保持这种旺盛的发展势头。20世纪90年代初期，正处于市场经济的初期阶段，民营经济蒸蒸日上，但国企、事业单位的状况却不尽如人意。作为国家电子信息产业的“国家队”和“主力军”，中国电子科技集团公司是以承担国家重要军民用大型电子信息系统工程、重大装备及关键元器件、软件研制生产为主的国家大型骨干企业。但科研经费有限，再加上市场经济的冲击，使得各大电子研究所处境困难。科研设备买不起，人才留不住，技术实力提不高，不少课题被迫中断。电子元器件生产单位特别是国营工厂，更是处境艰难，既要面对国外产品的竞争，又要面对自身经济体制的改革，双重压力让他们措手不及，技术人才开始外流……

1991年，随着载人航天工程的论证工作开始，电子工业部决定，由西南电子技术研究所牵头，与石家庄通信测控技术研究所和西北电子设备研究所一起负责电子技术领域特别是测控网的方案可行性论证及总体框架设计。

工程立项后，电子工业部成为载人航天工程的副总指挥长单位。根据测控通信系统提供的技术方案，利用S波段来实现对航天器的测控，这在我国还是首次。1992年12月28日，西南电子技术研究所与当时的国防科工委签订了S波段统一测控系统的研制合同。参与的单位还有石家庄通信测控技术研究所、西北电子设备研究所和航天704所。专家们开始了夜以继日地攻关和设计，不到一年便攻克了最为关键的核心技术，向工程总体提交了S波段统一测控系统的总体设计方案，并做出承诺，“我们完全能够做出全球一流的S波段统一测控网”。

S波段统一测控网不仅规模大，而且技术起点高、功能复杂，研制难度前所未有。为了减少研制损失，工程总体决定，测控网的建设分两步走：先建一个“样板工程”，等积累了一定的经验之后，再开始大规模的建设。

按理说，电子工业部门所属的科研院所汇集了各个学科的拔尖人才，应该是藏龙卧虎、人才济济。但在研制任务来临时，人才反而成为他们面临的最大难题。如果没有足够的任务，他们很可能会像许多单位一样，逐渐萧条。载人航天工程的研制任务让他们看到了再度辉煌的曙光。面对这个难得的机遇，为了国家的尊严，更为了自身的发展，这些曾经创造了“两弹一星”辉煌战绩的电子厂所，又为了新的奋斗目标走在了一起。

1994年5月，工程总体采取招标的办法确定测控系统的研制和生产单位。经过竞标，西南电子技术研究所承建了其中6套关键测控系统；石家庄通信测控技术研究所拿下3套系统及后续的远洋航天测量船站等4套测控系统和所有的遥控终端设备；西北电子设备研究所囊括了所有测控系统的测角分系统；中原电子技术研究所承建了3套车载站测控系统的研制生产……电子系统共有25个研究所在七大系统中承担了重要任务，他们就像是被激发出斗志的攀登者，向着大山的最高峰进发了。各个研究和生产单位都仿照工程管理体系，分别成立了以所长或厂长为行政总指挥、以总设计师为技术总指挥的两条指挥线，日夜兼程地设计方案，解决难题。

石家庄通信技术研究所的测控专家刘明春，当年是人造卫星测控系统和外弹道测量系统的主要研制者之一，还曾参与过东方红一号卫星的研制。领受了载人航天的新任务后，他被任命为总设计师。

做S波段统一测控系统，国内的研究和生产单位还从没有接触过，石家庄通信技术研究所更是一片空白。刘明春明白肩头担子的分量有多沉。他对年轻的技术骨干们反复强调一句话：为了保证进度，我们必须与时间赛跑。为此，刘明春和他的同事们主动放弃了全部的节假日和业余时间。这样的工作状态虽然残酷，但大家都明白，一套设备从无到有，总要经历一个烦琐漫长的过程。首先是方案设计，描画出整个系统的总体设计图，并在理论上证明设计的可行性。光是这个过程，刘明春他们就用了整整一年时间。

1995年，第一套设备的各个零部件都按照要求生产出来了，研制工作进入各个分系统的加工和调试阶段。刘明春没有想到，尽管每个分系统的生产都很顺利，但设备装在一起，问题却接踵而来。不兼容、不匹配；相互消耗、1+1<2、細节与整体不协调……还有，虽然测角、测距等功能可以实现，但精度却不够细。其中，最根本的是各种指标都没有达到工程的要求。刘明春意识到，他们面临着任务承接以来最严峻的一次危机，如果第一套设备不能调试成功，那么后面的设备就无法投产。

不服输的刘明春坐不住了，干脆从指挥的位置走了出来，撸起袖子、拿起工具，一头钻进了实验室。系统复杂庞大，他就从一个一个的分系统着手；矛盾千头万绪，他就仔细分析各个环节，逐条理顺。为了改进某一环节的性能，他不止一次地把局部设计方案颠覆，推倒重来。就这样，问题一点点地找到了，精度一点点地提高了，性能指标也慢慢加强了。

闷热的酷暑到了，刘明春主持设计的第一套测控设备的调试工作终于赶在最后的时间节点前如期完成，各项指标都达到甚至超过了合同要求。趁着劲头，刘明春一鼓作气带领大家很快把其他几套设备也生产了出来。

在载人航天工程中，几乎所有的S波段统一测控网站点中，都有几部12米口径的天线设备。这样的天线有5层楼高，重达70吨，虽然体积庞大，但内部结构却异常精细。巨大的体积与极高的精密度、笨重的结构与运动的灵活……都必须达到完美甚至苛刻的结合。在天线设备总设计师瞿福贞的带领下，西北电子设备研究所像一个跨栏运动员似的，完成了一系列高难度动作。

他们首先要攻克的是同频自引导技术。以前针对卫星任务的天线设计沿用了苏联的技术，只能捕捉单一的线条化的信号。而在飞船的发射过程中，箭船分离后会导致多个目标出现，这就要求天线必须具备对多信号的捕捉能力。国外虽然已有成熟的技术，但对我国实行禁运和封锁。瞿福贞在研究分析了国外的相关资料后，认为我们完全可以通过攻关解决这一难题，于是他做出了一个决定，打破以前的技术框架，重新设计。在接下来的8个月时间里，他一头扎进实验室，带领攻关小组一次次提出方案，又一次次否定自己，直到找到了最佳的办法——在现有的大型天线上再安装一个特制的小型天线。这种小型天线俗称“小耳朵”，灵活性很强，通过它先行一步，对目标进行捕获和引导，再让大天线精密跟踪，就极大地提高了天线对信号的捕捉能力。依照这个设计，小型天线的重量仅有几百克，与国外重达几公斤的类似产品相比，无疑占据了极大的优势。

其次要解决的是远洋测量船上的天线转动速度问题。飞船在天上运行速度很快，测量船上的天线必须高速转动，才能保证目标不会丢失。可要让一台如此笨重的天线每10秒转动一周，还不影响测控精度，无疑更为艰难。在一年多的时间里，瞿福贞和同事们夜以继日地试验，才拿出了有效的手段解决了这一难题。

S波段统一测控网的测控站分布于世界各地，只有依靠通信网络的支持才能形成一个整体。另外，航天员的天地通话、飞船火箭的遥测，也都需要通信设备的支持。这个包括陆、海、空、天的四维通信系统，包括天地超短波通信、卫星通信、动中通设备、数据传输、数字电视、通信网管理等系统。为了研制这些通信设备，石家庄通信测控技术研究所、中国电波传播研究所、西北电子设备研究所、桂林激光通信研究所等单位的近千名科研工作者付出了大量的才智和心血。

航天员与地面的通信方式主要有两种，一是利用S波段统一测控网的通信信道直接传输数字化的视频和音频信息，另一种是依靠天地超短波通信系统。载人航天工程研制初期，为了确保万无一失，飞船的大部分设备都采用“双机备份”的做法。天地超短波通信系统与S波段统一测控系统的通信设备就是互为备份的两种通信手段。飞船入轨后，这两个系统同时工作，向地面传输航天员的双向音频和视频信息，一旦其中一个系统出现故障，另一个还能继续完成任务。

飞船在太空中的不可控的因素很多，设备也有可能会出现故障，这就要求天地超短波通信系统在质量上和技术上必须过硬。因此，任务一下达，石家庄通信测控技术研究所的领导就明白，必须要有经验丰富的老专家来担当重任。1995年，负责测控网渭南站的专家张汉三被任命为天地超短波通信系统的总设计师，另一位通信专家李文铎同时受命担任总体方案的设计。

同以往的C波段不同，超短波极容易受到外界的干扰。人们经常使用的对讲机、电视机等电子设备使用的都是超短波频段，很容易对天地超短波通信系统产生干扰。为了克服这一困难，张汉三和李文铎做了无数次试验，提出了一个设想，通过加大能量，将较窄的频谱扩展为较宽的频谱范围，以降低外界的干扰程度。然而，如何扩频却是个棘手的问题。面对多种扩频方案及可能性，张汉三和李文铎通过反复论证，把目光缩小在了两种方案之间。又经过无数个日日夜夜的试验，最终敲定其中一种最佳方案，解决了扩频的难题。随后，张汉三和李文铎带领大家又攻克了“多路径”“多普勒补偿”等难题。1996年，测控网与飞船设备成功进行了“天地对接”，证明了系统方案的可靠与技术的先进。1997年，各套设备陆续完成研制，开始进站调试。1999年，天地超短波通信系统研制成功，并正式交付各大测控站安装使用。

卫星通信设备是地面通信的主要手段，尤其是“远望号”测量船与北京航天飞行控制中心、西安卫星测控中心的信息传输，主要依靠卫星通信设备来实现。

1992年，中国电科54所的年仅26岁的青年专家周兆清被任命为远望三号船载卫星通信系统终端分系统的主任设计师。之后几年，她又相继担任了远望一号船载卫星通信系统的副总设计师和远望四号船载卫星通信系统的总设计师。

研制远望四号船载卫星通信系统的时候，提供给周兆清的时间仅有9个月。既要加快进度，又要保证质量，周兆清很担心因为匆忙而导致细节上的失誤。因此，她对各个分系统的技术方案都逐个审查把关，直到拿出详尽的修改和完善意见后，才签字放行。每次飞行任务到来时，周兆清都要随“远望号”船出海去安装调试设备，在海上，她出现了严重的晕船症状，但仍一直坚守在机房，严密监测系统在恶劣海况条件下的工作情况，直到掌握了大量的试验数据，制定了完备的系统操作和应急方案。由于她所做的这些工作，船载卫星通信系统在联试校飞、航渡以及任务期间表现出色，圆满地完成了通信任务。

……

载人航天工程的项目多、技术新、任务重，参加这样一个千载难逢的国家重大工程，对所有的技术人员来说都是一次最好的挑战。工程的推进，唤醒了电子人的创新意识和工作热情，保留了一大批勇立时代潮头的人才。特别是年轻人有了施展才华、崭露头角的机会，人才流失现象有所缓和。老的人才不走了，新的人才也被大量吸引过来。工程实施以来，电子领域在首次载人飞行之前，累计参加研制的科技人员超过7700人，各个单位的技术交流与合作也空前加强，共为工程提供了35套系统、1871台（套）设备、15397只（套）配套元器件、大量应用软件和309公里长的线缆。如今，这些人才迅速成长、壮大，已经成为我国高科技研究的主力军。