火箭如何控制方向（火箭飞行如何操控）

很多人对火箭最大的误解就是：火箭是开的……我身边的很多人也会问我：“火箭怎么开啊？”但是如果各位转念一想，火箭最后要加速到至少7.9km/s的速度将载荷送入太空，如果是人为操控，如果出现问题根本无法做出判断并改正，何况现在全球都有载人航天任务，对安全性更有惊人的要求，所以说，火箭并不是开的，而是自主控制的。它有属于它自己的大脑：控制系统。

何为控制系统？它主要由GNC系统、总线、惯组构成（具体结构体系见图二）。GNC系统是整个火箭系统的核心，它是指控火箭飞行的关键部分，储元（火箭的飞行制定程序）就会装订在这里，火箭本身就会按照程序自主飞行。惯组作为检测器，分别位于X、Y、Z三个方向测量数据，出现偏差会及时通知GNC，做出相应调整，保证飞行安全。

以图一CZ-7控制系统构架为例：三冗余1533B总线 三冗余箭机 三冗余六表惯组。其中1553B作为总线，将所有惯组贯穿起来。当然，正是因为航天系统的高风险性，必须要有冗余度，所以三冗余就指a、b、c三条总线并且带有判决能力。简单理解，就是三套设备投票表决，正常情况下三台的结果应该一样，如果一台出现问题并不影响结果，“少数服从多数”，保证正常反馈。再以长征七号为例，“三冗余六表惯组”中的“惯组”意思是：一个加速度计算一个陀螺加表：“六表”的意思是：3个陀螺加表 3个加速度计，六表是最基础的惯组。三冗余就是三个六表惯组。

CZ-2F/C、CZ-3A这三款型号中七表惯组则在六表惯组的基础上多加一个加速度计，形成七表，并卡尔曼滤波（通过系统输入输出观测数据并对系统状态进行最优估计 X(k)=A X(k-1) B U(k) W(k)）多一个冗余。双七表就是两个七表惯组。

CZ-8中，单十表惯组就是5加速度计 5陀螺。每套分别是1个加速度计 1个陀螺仪，共五套。通过五个变量求三个结果 ，如果有一个数据有误 ，他会和其他四套结果不同，很容易判断出来问题源于哪里。同样，十表也十分先进，因为十表在都没坏的情况下可以支持很多自检自标定自瞄准功能，也就是说火箭在地面做准备时不需要做太多的人为干预，全面自动化，具体测试流程如图三所示。所以，火箭的发射就像自动驾驶一样，技术人员只需要核查程序装订无误，检查仪器正常，保证控制系统不带隐患上天即可。但背后整套控制系统的精准度，安全性却是整个团队几年的努力。