“让北斗服务全球,造福人类”
——记北斗卫星导航系统总设计师杨长风
2018-07-09王建柱
文/王建柱
前不久举办的第六届中国卫星导航与位置服务年会暨首届卫星应用国际博览会上,笔者见到北斗卫星导航系统总设计师杨长风,他兴奋地告诉我,我国北斗3号全球系统建设已全面启动,2017年底发射4颗全球组网卫星,2018年底前后将面向“一带一路”国家和地区提供基本服务,2020年便可向全球提供服务。
作为北斗总设计师,杨长风向笔者说到自己与北斗结缘的10年时,让他记忆最深刻、最动情的是2007年接收到北斗二号第一颗卫星信号的时候……
杨长风为科研机构题词
“我们的目标是让北斗走进千家万户”
或许人们对北斗并不很熟悉,实际上北斗与我们生活息息相关。杨长风举例说,2008年汶川地震,灾区通信、电力、交通被毁坏,里面信息传不出来,外面信息传不进去,几乎与外界失去联系。救援队伍就是带着北斗终端,运用其独特短报发文功能,把灾区情况实时报告给指挥中心。指挥中心了解情况,及时进行增援抢救,为灾区救援打开—条生命通道。
提到北斗用途,就太广泛了。杨长风说,我们骑的共享单车,也是利用北斗功能,它可以准确告诉你把车停在什么地方,如果不在指定地方存放,会有短信提示你。它同时也知道你把车停在什么位置。另外,还有我们大家正广泛使用的汽车导航等,都是北斗在起作用。”总之,“我们的目标要让北斗走进千家万户”。
杨长风怀着敬佩心情感慨道,已88岁高龄的“两弹一星”元勋孙家栋,为北斗更是呕心沥血,多年来一直为北斗摇旗呐喊。孙家栋有句名言让杨长风至今记忆犹新:“建北斗关键在用。只有用得更加普及更加深入,才是赢家。”
为建设这个系统,我们经过20年努力,走完美国、俄罗斯40年历程。这条道路上,凝聚着成千上万科研人员的心血。20年来,北斗导航科研系统8万多人参与其中,300多个研制单位日夜奋斗。大家齐心协力,同心同德,拧成一股绳;为我们中国自主卫星导航探索出一个广阔前景!
背水一战,只为抢占合法频率
作为北斗总设计师,杨长风说到自己参与设计研发北斗10年期间,记忆最深刻,至今仍让他动情的时刻,是在2007年接收到北斗二号卫星信号时的情形。杨长风形容当时情景是“我们经历了背水一战”。
杨长风说,按照国际惯例,卫星发射前,必须获得国际电联规定频率资源和轨道位置,得不到这东西,发射上去的卫星不合法。2000年4月18日,我国向国际电联申报位置并获得批准。按照国际电联规则,获得批准7年内必须把卫星发射上去,然后再把所需频率信号发射下来,这样才算真正占有这个频率资源。就是说,我们必须抢在2007年4月18日前发射这颗导航卫星并向地面传送这个信号。
7年后的2007年4月初,北斗二号第一颗卫星即将发射。卫星和运载火箭同时抵达发射场并装到发射塔架,准备就绪,随时发射。然而意外发生了,就在进行第三次总检查时,卫星应答机出现异常,信号不稳定。应答机是天上和地下进行联系的传输工具。要排除故障,人必须上到火箭顶端,从整流罩内把它取出拿下来。此时大家怀有这样一个共识:绝不能让卫星带着隐患发射上天!当时面临的最大难点是,应答机取下来,所有数据要归零,要把故障找出来,然后再排除解决。整个过程,要进行大量试验。而试验按常规必须再拿回研制它的单位,研制应答机单位在上海。只有3天期限,3天时间内往返上海和西昌根本不可能,必须要到附近找一个具有这种试验设备和能力的地方做试验。
时间不等人,杨长风说:“面对这种情况,通过协调,我们在成都找到一个研究所,从卫星上把应答机取下来,抱着应答机,乘汽车颠簸5个多小时赶到成都……整整3天没合眼,通过试验,终于把问题找出来。故障排除,经过3天在轨测试,在2007年4月17日晚8点钟,在频率只有4个小时期限下,火箭载着卫星冲向太空,很快,卫星准确向地面发回第一组信号。
杨长风在讲述自己与北斗的往事
杨长风动情的回忆,当时情景至今让我难以忘怀。“2007年4月17日,夜幕降临,我们有十多家研制厂家的人员集中在大操场,把接收设备摆成一排,等待信号。晚上8点钟,卫星终于向地面传送回第一组信号,十几个用户接收机同时接到信号,此时,整个操场沸腾了,大家欢呼跳跃,互相拥抱,共同祝贺胜利。”历经惊心动魄的72小时,我们北斗系统持续发展合法权益终于保住。
关键器部件必须国产化
杨长风骄傲地说,“我们北斗工作团队有个很重要的精神,就是追求卓越,追求极致。2004年北斗二号工程批准后,我们曾考虑采取国际合作方式,计划从欧盟引进‘星钟’。谈判初期进展比较顺利,没想到最后签协议时,欧洲公司突然改变主意,不签了。这个星上的原子钟是整个北斗系统核心部件。怎么办?这种情况下,我们只能自己干。上世纪六七十年代,我们依靠自己的力量造出原子弹,如今我们北斗人一定要造出自己的原子钟。”
在这种信念激励下,北斗人组织3支队伍攻关,仅用两年多点时间,就突破其中核心技术,把星载原子钟拿了出来。杨长风非常认真地介绍:“这个高精度到底有多精?通俗指标是什么?星钟精度10万年只能差一秒,我们现在已达到300万年差一秒的精度。从那以后,我们立下军令状,北斗关键器部件一定百分之百做到国产化,这些关键、核心东西,一定要掌握在我们自己手中。”杨长风充满深情地告诉我,“我们自己北斗终端第一批出来,外国人马上把他们的芯片价格由1000美元降到500美元。我们第二代终端问世,他们又由500美元降到200美元。这样,我们5年生产出5个新终端,他们价格降到一美元。这就是我们北斗人,北斗精神,把我们自己的芯片做到极致。”
北斗导航卫星发射成功
北斗正使生活更便利。很多智能手机已安装北斗卫星导航系统,为“路痴”解决找不着路的困惑;北斗还能帮助监测自然灾害;有些地方考驾照也开始使用北斗;草原上牧民可用北斗监管羊群,进行放牧,大大减少人力物力成本……正如杨长风所说“北斗是无所不能,无所不在。就怕你没想到,没有做不到,所以大胆去想,你想到就有用。”
如今北斗核心器部件都已达到百分之百国产化。随着“一带一路”倡议,我国已和东盟、阿拉伯一些国家积极开展合作,北斗也为这些国家提供服务。“我们和东盟、阿拉伯一些国家相继开展多种形式合作,无论在培训、应用,还是城市规划、交通建设管理等方面,都取得长足进步。未来,我们目标是2020年保证全球覆盖。让北斗服务全球,造福人类。随着我们北斗三号工程进一步实施,北斗服务全球理念一定会实现。”杨长风充满信心地说。