他們鑄就北斗的不凡（走近創(chuàng)新團隊①）

中國創(chuàng)新的步履不曾停歇，中國創(chuàng)新的成果令人驚嘆。

不論是仰望星空，還是探索海洋，抑或關(guān)注身邊，中國都創(chuàng)造了許多“最”、“首次”、“第一”，這些振奮人心的字眼，記錄了中國創(chuàng)新的堅實足跡，彰顯著中國創(chuàng)新的昂揚力量。

創(chuàng)新的背后，是人的力量。在中國這片創(chuàng)新熱土上，涌現(xiàn)出眾多科學(xué)大家、領(lǐng)軍人才、青年才俊和研發(fā)團隊，他們勇立潮頭、銳意進取，在創(chuàng)新前行的畫布上，留下了濃墨重彩。

從本期起，我們推出“走近創(chuàng)新團隊”系列報道，向讀者講述中國創(chuàng)新人才的奮斗故事和火熱的創(chuàng)新實踐。

——編者

6月23日，中國西昌，北斗系統(tǒng)第55顆導(dǎo)航衛(wèi)星成功發(fā)射，當(dāng)衛(wèi)星太陽翼打開的瞬間，反射出金色光芒。至此，北斗三號全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)星座部署全面完成，比原計劃提前了半年。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，成為中國第一個面向全球提供公共服務(wù)的重大空間基礎(chǔ)設(shè)施。

一個個有關(guān)北斗的數(shù)字振奮人心：發(fā)射的所有北斗三號衛(wèi)星，100%成功;提供定位精度優(yōu)于10米的全球服務(wù);衛(wèi)星單機和關(guān)鍵元器件100%自主可控;70%以上在中國入網(wǎng)的智能手機有北斗服務(wù)……

55顆北斗衛(wèi)星是怎樣成功“出道”的?這支由數(shù)萬科學(xué)家、設(shè)計師、指揮員和技術(shù)員組成的北斗“天團”，用怎樣的辛勤付出，成就了今天的北斗系統(tǒng)?

日前，本報記者走進航天科技集團五院，獨家采訪了北斗三號衛(wèi)星總指揮遲軍以及北斗團隊里的部分年輕人，聽他們講述不尋常的創(chuàng)新發(fā)展之路。

汶川抗震救災(zāi)一戰(zhàn)成名

“2008年汶川地震發(fā)生后，率先到達重災(zāi)區(qū)的戰(zhàn)士們，通過北斗衛(wèi)星導(dǎo)航的用戶終端機，為災(zāi)區(qū)發(fā)出了急救信號，給后續(xù)救援提供了寶貴依據(jù)。”北斗三號衛(wèi)星總指揮遲軍介紹說，這是當(dāng)時北斗二號應(yīng)用的一個典型案例，所用到的，正是北斗獨創(chuàng)的短報文技術(shù)。

什么是短報文技術(shù)?

航天五院總體部導(dǎo)航衛(wèi)星總體室副主任康成斌解釋說，GPS只能讓用戶知道自己在哪里。而北斗獨創(chuàng)的“短報文”功能，實現(xiàn)了導(dǎo)航+通信的功能，用戶不僅可以知道自己的位置，還可以把自己的位置通過衛(wèi)星反饋給管理中心，向外界傳達。

這意味著，即使在沒有通信信號的海洋、沙漠，或者通信基站遭到破壞(地震、洪水)的地方，只要擁有一臺北斗終端，就可以與外界進行緊急通信，獲得生的希望。

如今，北斗三號的短報文能力，比北斗二號又有了大大提升，每次可達1200個漢字，還可以傳圖像、語音等內(nèi)容。

“這是北斗團隊技術(shù)攻關(guān)重大進步的一個標(biāo)志。比如遠洋漁船上，可以在海上沒有信號的地方，通過北斗終端發(fā)送全球短報文，報告船只位置和船上情況，有利于安全航行。”康成斌說。

據(jù)悉，目前，全國7萬多只漁船和執(zhí)法船都配備了北斗終端，累計救助1萬余人。

短報文功能，只是北斗三號獨有功能中的一項。

自1994年北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)啟動建設(shè)起，從雙星定位到區(qū)域組網(wǎng)，再到覆蓋全球，三代北斗人接續(xù)奮斗，建成了中國迄今為止規(guī)模最大、覆蓋范圍最廣、服務(wù)性能最高、與百姓生活關(guān)聯(lián)最緊密的巨型復(fù)雜航天系統(tǒng)。

與北斗二號相比，北斗三號最大的進步是“從區(qū)域到全球”，做到了“中國的北斗，世界的北斗”。

“具體而言，北斗團隊提出了國際上首個高中軌道星間鏈路混合型新體制，形成了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的星間鏈路網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、自主定軌、時間同步等系統(tǒng)方案，綜合性能達到世界一流水平，設(shè)計理念處于世界先進水平。”遲軍說。

通過星座星間鏈路技術(shù)，實現(xiàn)了衛(wèi)星與衛(wèi)星、衛(wèi)星與地面站的鏈路互通。

“有了星間鏈路，我們通過天上衛(wèi)星之間的網(wǎng)絡(luò)，就可以只依靠國內(nèi)的地面站，實現(xiàn)對所有衛(wèi)星的管理。雖然我們‘看不見’處在地球另一面的衛(wèi)星，但通過星間鏈路，同樣能和它們?nèi)〉寐?lián)系。”航天五院西安分院有效載荷總體部星間鏈路子系統(tǒng)主任設(shè)計師胡錦濤介紹，打個比方說，有了星間鏈路，就像是把衛(wèi)星都拉到了一個“微信群”，可以聊天，共享位置，可以共同交換所看到的信息。

新技術(shù)實現(xiàn)衛(wèi)星長壽命。北斗三號衛(wèi)星采取多項可靠性措施，使衛(wèi)星設(shè)計壽命達到10到12年，為北斗系統(tǒng)服務(wù)的連續(xù)、穩(wěn)定提供了基礎(chǔ)保證。

新“神器”讓服務(wù)“零誤差”。北斗衛(wèi)星采用銣原子鐘，同時還配置了性能更高的新研制的國產(chǎn)氫原子鐘，星載氫原子鐘的在軌應(yīng)用，對于實現(xiàn)北斗導(dǎo)航定位“分秒不差”發(fā)揮著重要作用。建成后的北斗全球?qū)Ш较到y(tǒng)將為全球用戶免費提供優(yōu)于10米精度的定位服務(wù)、0.2米/秒的測速服務(wù)。

“硬著頭皮第一個‘吃螃蟹’”

遲軍至今記得一個電話，那是一個生產(chǎn)重要元器件的國外廠商打來的。

“她說了很多，大意是希望跟北斗合作，向我們供應(yīng)一個重要元器件。我只是簡單地回復(fù)了一句話：我們北斗三號，已經(jīng)全面實現(xiàn)了單機和關(guān)鍵元器件自主可控。”遲軍說，“當(dāng)時我是很自豪的，正是靠著自主創(chuàng)新，北斗徹底打破了核心器部件依賴進口、受制于人的局面，從而鑄造了北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的‘中國魂’。”

事實上，自1994年正式立項以來，中國北斗就將自主可控要求落實到關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)、產(chǎn)品研發(fā)、競爭采購等各環(huán)節(jié)，在發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、質(zhì)量管理文件中也明確提出了“自主可控”要求。

國產(chǎn)化是從北斗一號的太陽帆板做起的。

遲軍介紹說，當(dāng)時很多衛(wèi)星都不敢上，北斗是第一個“吃螃蟹”的，硬著頭皮上。此后，北斗開始了艱苦的國產(chǎn)化攻關(guān)。

“拿陀螺儀來說，作為星上關(guān)鍵姿態(tài)敏感器，是衛(wèi)星姿態(tài)精確控制的核心部件。北斗衛(wèi)星使用了中國自主研制的宇航用陀螺儀，通過不斷的技術(shù)攻關(guān)實現(xiàn)了該部件的高可靠、長壽命、高精度，保障了衛(wèi)星的長期在軌可靠運行。”航天五院北斗三號副主任設(shè)計師郭建新說。這是北斗團隊技術(shù)攻關(guān)重大進步的一個標(biāo)志。

“還有星敏感器，使用它就相當(dāng)于給衛(wèi)星裝備了一雙‘銳利的眼睛’，是北斗三號衛(wèi)星的核心部件，現(xiàn)在也全部采用國產(chǎn)部件。我們在研制星敏時，幾乎是每克必較，既要壓縮體量，保證其尺寸、重量不超標(biāo)，又需保證高精度、高可靠。”郭建新說。

再說原子鐘，這也是北斗導(dǎo)航衛(wèi)星自主創(chuàng)新的重大成果。

作為導(dǎo)航衛(wèi)星的頻率基準(zhǔn)，銣原子鐘被譽為導(dǎo)航衛(wèi)星的“心臟”，其背后蘊藏著有關(guān)時間基準(zhǔn)的核心技術(shù)，決定著導(dǎo)航衛(wèi)星定位、測距、授時的準(zhǔn)確性，中國的科研團隊在研制之初也面臨著各種困難。

“有沒有遇到過困難甚至讓人撐不下去的時候?肯定有!”遲軍說，即便是在最艱難的時候，北斗團隊也從未動搖過國產(chǎn)化的信心和決心，要打造世界一流工程、實現(xiàn)航天強國夢，就離不開國產(chǎn)化。

如今，中國北斗人最終啃下了這塊“硬骨頭”，國產(chǎn)星載銣鐘從無到有，從粗到精，性能指標(biāo)不斷提高，填補了技術(shù)空白。

擁有了自主知識產(chǎn)權(quán)和核心技術(shù)，北斗導(dǎo)航衛(wèi)星全部單機和關(guān)鍵元器件實現(xiàn)100%自主可控。

“要做中國人自己的導(dǎo)航衛(wèi)星”

如果說以國為重是北斗的核心價值觀、自力更生是北斗的風(fēng)骨，那么不斷創(chuàng)新則是北斗的靈魂。

對于北斗三號衛(wèi)星全球組網(wǎng)的成功，航天五院總體部高級工程師朱位感慨地說，“這是創(chuàng)新的勝利，也是年輕的勝利”。

作為一名“80后”，朱位覺得，每個北斗人都是一樣的，永遠保持年輕的心態(tài)、創(chuàng)新的沖動。

談及北斗，朱位說，這更像是一種對“新生兒”的孕育和陪伴——看著衛(wèi)星的模樣在屏幕中一點點生成、完善;陪著它經(jīng)歷熱試驗、力學(xué)試驗等一系列“挑戰(zhàn)”;最后，在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心看著它搭乘火箭穿過蒼穹，時刻不離。

這幾年，北斗衛(wèi)星密集發(fā)射，朱位的心，總是要同時分給好幾顆星，常常是這邊剛發(fā)射成功，朱位已經(jīng)收拾好行裝，從發(fā)射場趕回北京，因為“家里”還有幾顆星要“陪”。

每一顆北斗衛(wèi)星都有著強大的“幕后團隊”，僅以衛(wèi)星系統(tǒng)為例，就包括了總體設(shè)計、結(jié)構(gòu)機械、熱控制、綜合電子、控制與推進、載荷等眾多分系統(tǒng)，以及測試、總裝等各個環(huán)節(jié)，正是整個團隊對創(chuàng)新的孜孜追求，才成就了今天的堅實步伐。

在創(chuàng)業(yè)階段，“老北斗人”用藥盒和大頭針制作簡易的衛(wèi)星模型，給新員工做講解;后來，他們用“共享筆記本”等形式，你一句、我兩行地記錄研制心得;再后來，他們編著總體設(shè)計指南以及各分系統(tǒng)的設(shè)計工作手冊，詳解設(shè)計寶典。

這樣的傳幫帶，加上北斗工程密集組網(wǎng)的歷練，大大縮短了北斗人才成長的周期。如今，北斗已形成一支老中青結(jié)合的團隊。

10年前，27歲的康成斌博士畢業(yè)，他只投了一份簡歷，就是要來北斗。

“我讀博士期間攻關(guān)做導(dǎo)航接收機，最令我受刺激的是，當(dāng)時所接收的信號，大部分都是美國GPS的信號。所以，我就要來北斗，要做中國人自己的導(dǎo)航衛(wèi)星。”康成斌說。

北斗三號工程啟動建設(shè)后，一個問題擺在大伙面前：全球組網(wǎng)是延續(xù)國際上已有的方法，還是另辟蹊徑?大家決定，要走一條不一樣的路，創(chuàng)新衛(wèi)星之間的鏈接方法。

在方案確立的關(guān)鍵階段，年僅29歲的康成斌，大膽提出了某關(guān)鍵技術(shù)的驗證方案。

“令我驚喜的是，我們團隊就確實建造了一顆模擬衛(wèi)星，讓我去做這個測試驗證。”康成斌說，團隊還給了全方位的政策支持，讓青年科研團隊放手去干，歷時5年攻關(guān)，北斗衛(wèi)星全球組網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)取得關(guān)鍵突破。

郭建新做了11年的北斗人，令他印象深刻的是，他所負責(zé)的北斗三號控制系統(tǒng)，全部采用了新研發(fā)的國產(chǎn)部件。

“創(chuàng)新是需要勇氣和擔(dān)當(dāng)?shù)�，我們整個團隊在國產(chǎn)化的基礎(chǔ)上，不斷提高精度、設(shè)備使用壽命，同時做到小型化，克服了各種困難�，F(xiàn)在，北斗三號衛(wèi)星的在軌運行表現(xiàn)很好，正是北斗團隊對創(chuàng)新的鼓勵和對技術(shù)的精益求精，才取得這樣的成果。”

“這次第55顆星的發(fā)射時，太陽翼在星箭分離后80秒內(nèi)全部展開到位，那樣輝煌的場景，也是北斗團隊的創(chuàng)新成果之一，令我們感受到夢想成真的力量。”郭建新說。

未來，在浩瀚的太空，北斗還將耕宇牧星，在空間事業(yè)發(fā)展的偉大征程中鑄就新的輝煌。

原標(biāo)題：他們鑄就北斗的不凡(走近創(chuàng)新團隊①)

原文鏈接：http://society.people.com.cn/n1/2020/0721/c1008-31790781.html

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