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中国北斗耀太空

2020-07-24

北广人物 2020年28期
关键词:导航系统北斗研制

中国航天人于20世纪80年代开始探索适合国情的卫星导航系统发展道路,形成了“三步走”發展战略。回首中国北斗自主创新的发展历程,作为北斗导航研制的“国家队”,航天科技集团五院的研制团队汇聚各方力量,同舟共济,携手拼搏,走出了一条独特的探索道路。

北斗是第一个“吃螃蟹”的

早在北斗工程诞生之前,我国就曾在卫星导航领域苦苦摸索,在理论探索和研制实践方面都开展了卓有成效的工作。作为先驱者,立项于20世纪60年代末的“灯塔计划”虽然最终因技术方向转型、财力有限等原因终止,但它却如同黑夜中的一盏明灯,以十余年的设计、研制为五院积累了宝贵的工程经验。

艰难的抉择。1983年,以陈芳允院士为代表的专家学者提出了利用2颗地球同步轨道卫星来测定地面和空中目标的设想,通过大量理论和技术上的研究工作,双星定位系统的概念逐步明晰。接下来的北斗路,是一步跨到全球组网,还是分阶段走?在当时引发了不小的争议。最终,“先区域、后全球”的思路被确定下来,“三步走”的北斗之路由此铺开。

先解决有无。1993年初,五院提出卫星总体方案,初步确定了卫星技术状态和总体技术指标。1994年,北斗一号系统工程立项,五院组建了卫星研制队伍,全面展开研制工作。然而,当时国外对我们技术封锁,国内的部件厂家尚未成熟,北斗一号研制只能在摸索中起步。据航天科技集团五院北斗一号总设计师范本尧院士回忆,国产化从北斗一号的太阳帆板做起,“当时很多卫星都不敢上,北斗是第一个‘吃螃蟹的,硬着头皮上”。

之后的国产化攻关更为艰苦,不论是东方红三号平台的横空出世,还是影响长寿命的关键部件,凭借自力更生的创业精神,以李祖洪总指挥、范本尧总设计师等为代表的老一辈北斗人逐一攻克,终于在2003年建成了北斗一号系统,使我国成为继美、俄之后第三个拥有自主卫星导航系统的国家。此间积累的建设和应用实践经验、教训,以及迅速成长的北斗研制队伍,为后续工程建设打下坚实的基础。

汗水与泪水交错中完成北斗二号卫星部署

1999年,五院在全力研制北斗一号卫星的同时,展开了对第二代卫星导航定位系统的论证。2004年,北斗二号卫星工程正式立项研制。为实现快速形成区域导航服务能力的国家战略,以谢军、杨慧等为代表的北斗人设计了国际上首个以GEO/IGSO卫星为主、有源与无源导航多功能服务相融合的卫星方案,攻克了以导航卫星总体技术、高精度星载原子钟等为代表的多项关键技术,打破了国外的技术封锁,建成了国际上首个混合星座区域卫星导航系统。2012年12月,该系统开通服务,服务区覆盖亚太。

谈起北斗二号8年激情燃烧的研制岁月,很多北斗人记忆犹新。2007年正是首颗北斗二号卫星研制攻关的关键时刻。根据国际电联的规则,频率资源是有时限的,过期作废。时间不等人!争分夺秒完成了前期所有研制,为节省时间,所有参试人员进驻发射场后又大干3天体力活,搬设备、扛机柜、布电缆。没有片刻的喘息,紧接着就是200小时不间断的加电测试。

这一次,院士、型号老总和技术人员一起排班,共同度过次次险情和种种考验。不少队员都因为水土不服而拉肚子、发烧,谢军总设计师晕倒了3次,但大家都带病坚持在岗位上……2007年4月16日,在成功发射的两天后,北京从飞行试验星获得清晰信号,此时距离空间频率失效仅有不到四个小时。此次壮举,有效地保护了我国卫星导航系统的频率资源,为北斗区域导航系统建设有序推进起到了重要的作用。和空间频率申报期赛跑、攻克一道道技术难关、三年14星连战连捷……汗水与泪水交错中,研制团队圆满完成了北斗二号卫星部署,2012年12月27日,北斗卫星导航系统正式提供区域服务,北斗系统成为国际卫星导航系统四大服务商之一。

在太空刷新“中国速度”

2000年成功研制我国第一代导航卫星试验系统,2012年成功建成国际上首个混合星座区域卫星导航系统,北斗导航“三步走”战略顺利完成前面两大步,蹄疾而步稳。就在北斗二号正式提供区域导航定位服务前,北斗三号全球导航系统的论证验证工作拉开序幕,并明确了研制要求,确定了建设独立自主、开放兼容、技术先进、稳定可靠的全球卫星导航系统的发展目标,自此北斗开启了创新发展的新征程。建设高性能、高可靠的北斗全球卫星导航系统,是我国科技领域中长期发展规划的16项重大专项之一,系统建设既是对北斗区域系统的完善与升级,更是聚焦世界一流卫星导航系统的攀登与跨越。系统建成后性能与GPS相当,将使我国卫星导航系统达到国际先进水平。

相对于北斗二号区域系统,北斗三号服务区域将扩展至全球,同时,实现了下行导航信号升级与改造等关键技术方面的突破,实现了与北斗二号下行导航信号的平稳过渡,并在此基础上增加了新的导航信号,为用户提供更为优质的服务。站在前两代的肩膀上,北斗“第三步”迈得无比自信。航天科技集团五院的研制团队在谢军、迟军、王平、陈忠贵等专家的带领下,汇聚各方力量,把车间当成战场,把攻关当成战斗,奋勇拼搏,先后攻克了北斗系统的各种难关:新突破实现联通无极;新技术实现卫星长寿命;新“神器”让服务“零误差”。

据新华社客户端、《经济参考报》

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