中国电波传播研究所：彰显科技报国的“电波”力量

王哲 黄琳

电波所研制的水汽辐射计保障“天问一号”精准测定轨工作。

从“天问一号”到“嫦娥五号”，从“神舟”“天宫”到深海“蛟龙”，从护航北斗到测量珠峰……2020年我國取得的一系列亮眼的重大科技成果背后，都有着“电波人”始终如一的智慧守护。

成立50多年来，中国电波传播研究所在国家及上级部门的坚强领导下，始终不忘初心、坚守职责使命，为我国电波观测研究事业的发展壮大做出了突出重要贡献，并不断谱写建设世界一流创新型领军电波所新篇章。

“火眼金睛”“护体铠甲”守北斗平安

2020年6月23日，西昌卫星基地，北斗三号系统的“收官之星”发射取得圆满成功，这是标志着我国北斗三号系统完成全球组网的里程碑事件。

当大家仰望星空，为北斗卫星的闪耀而欢呼雀跃时，有一群人正默默地在祖国大地上辛勤耕耘，建起了保障北斗系统正常运行的坚实基座，筑起了防止北斗系统受到干扰威胁的铜墙铁壁，为保障北斗系统运行安全而呕心沥血。这群人，就是电波所的北斗某干扰监测分系统和某质量评估分系统设计师团队。

北斗系统运行当中，空地链路所传输的卫星导航信号无时无刻不受到各种人为和自然的、有意或无意的干扰威胁。例如，几百上千公里外地球上空电离层的扰动，便会造成卫星导航信号质量的下降;无意的频谱泄露，就有可能造成大范围北斗接收机信号中断;某些特殊干扰信号，甚至可以造成北斗时空基准被任意篡改……这些干扰严重影响着北斗系统信号质量，限制其导航性能的发挥。如果干扰发生在一些关键设施附近，后果更是不堪设想。这些都对我国北斗系统的军事和民事应用带来了极大的困扰。

为解决上述问题，保障北斗系统运行安全，作为我国电波环境研究领域的国家队、排头兵和我国卫星导航干扰监测责任专家单位，电波所人投身于对北斗某干扰监测分系统和某质量评估分系统的建设之中。电波所迅速组建起了专家设计师团队。这个团队年富力强，经验丰富，技术过硬。更重要的是，他们人人都有着一颗以报效祖国、建设北斗系统为己任的拳拳科研赤子之心。

项目科研难度大，他们就夜以继日地泡在图书馆、资料库中，积累了大量的理论资料和相关算法，为项目顺利进行奠定了坚实的基础;项目建设时间紧，他们就焚膏继晷奋战在实验室、装配车间里，把项目进度尽量往前赶;项目需要大量的实地勘测和外场实验，他们又毅然决然，背上仪器，扛起设备，投身于高山密林、戈壁海岛……艰难困苦，玉汝于成，最终，项目团队在多项关键技术研发上都取得了突破性进展，系统各项指标均达到或超出预期，交出了令人满意的答卷。

某北斗系统研究资深泰斗曾评价道：“这些分系统对北斗系统的诊断，就好像医生对人的身体做CT一样，可以全方位对信号质量进行诊断。”某干扰检测和某质量监测分系统全面建成后，可以对卫星传输到地面的各类型信号及其所处电磁环境进行检测分析和综合评估，识别威胁北斗系统安全保障的各类型影响因素，对其进行快速实时分析，并可对异常进行处理。在这两个系统的保障下，无论北斗系统受到的异常影响有多么细微，都无所遁形，相当于为无形的北斗各类型电磁信号和电磁环境安上了一对“火眼金睛”、穿上了一层“护体铠甲”。

北斗三号系统全面建成，如何更全面、更完善地保障北斗系统的安全，也给电波所带来了更大的挑战。北斗系统熠熠星光照耀下，电波所还将继续提升和完善北斗该领域相关工作，默默守护北斗系统的运行。

“精准”助力珠峰高程测量

2020年5月27日11时，中国2020珠峰高程测量登山队成功登顶珠峰，对珠峰开展了高程测量。

此次珠峰高程测量的核心目标是精确测定珠峰高度，测量成果可用于地球动力学板块运动等领域研究。精确的峰顶雪深、气象、风速等数据，将为冰川监测、生态环境保护等方面的研究提供第一手资料。

电波所研制的“雪深探测雷达”设备，能够精准检测珠峰山顶冰雪层厚度，结合青岛观象山水准零点到山顶的高程传递测量，还原珠峰山体的真实高度。

中国测绘科学研究院研究员、2020珠峰高程测量技术协调组组长党亚民介绍，珠峰峰顶“会战”分为三步。第一步，要把觇标立起来，让在海拔5000到6000米的测绘队员可以瞄准觇标进行交汇测量;第二步，要做卫星导航定位技术，就是卫星定位接收机测量峰顶的位置和高层;第三步，借助“雪深探测雷达”，测量峰顶一定范围内，雪面到岩石面的距离，也就是峰顶冰雪厚度。这其中尤为关键的就是如何测量雪面到岩石面的距离，其难度相当于测量人身高时如何精准测出头发的长度。

珠峰登顶困难重重，对设备的要求也极为严格。电波所研发团队想方设法优化设备性能，在“小、轻、简、稳”上狠下功夫，实现了新突破。“小”，设备集成度高，雷达主机、天线、供电单元及GPS集成在一个屏蔽壳内;“轻”，重量轻，整机重量小于5公斤，便于携带和使用;“简”，操作简单，无需设置参数，开机检索成功后即可采集数据;“稳”，数据存储双保险，设备内存和外界USB存储设备“双保险”。

助力“天问一号”永不迷向

2020年7月23日12时41分，我国在海南文昌发射场成功发射“天问一号”火星探测器。在飞向火星的漫漫长路上，探测器和地面之间有根“线”，这根“线”的成功搭建就有电波所的参与。电波所自主研发的水汽辐射计为“天问一号”提供测控和数传服务，使探测器在茫茫星海中可以准确定位、永不迷向。

火星探测器和地球之间的距离非常遥远，最远达到4亿千米，是地月距离的1000倍。探测器发射的信号，既要穿过地球的对流层和电离层，还要穿过火星的大气层，以及变化复杂的太阳等离子区，信号传播环境十分复杂。此次，电波所研发的水汽辐射计可以测量大气微波辐射信号，实时进行对流层大气传播介质时延误差修正，大大提高对火星探测器的探测精度。设备首次应用了自动定标技术等多种新方法，并同时解决了水汽辐射计在不同地域观测需要依赖探空资料训练的难题，大大提高了探测精度和不同区域的适应性。

据悉，电波所此次提供了3套水汽辐射计，分别安装在北京、昆明和乌鲁木齐，以保障火星探测任务圆满完成。

随着“天问一号”的顺利发射，电波所自主研发的水汽辐射计正式开始为火星探测器保驾护航，水汽輻射计能够实时进行对流层大气传播介质时延误差修正，是测轨工作的重要组成部分。2020年7月21日，电波所水汽辐射计项目研发组接到中国科学院云南天文台电话通知，要求赴当地就保障火星探测任务的测轨工作正常进行，开展相关任务保障工作。接到通知后，电波所组织成立了一支精锐的设备保障工作队，圆满完成了本次保障任务，为确保火星首次探测任务圆满完成做出了重要贡献。

为嫦娥五号照亮回家的路

2020年11月24日4时30分，文昌卫星发射基地，长征五号遥五运载火箭承载着嫦娥五号探测器飞往月球，嫦娥五号返回器的“着陆回收”是此次任务的亮点和关键环节之一，同时也是压轴大戏。2020年12月17日1时59分，携带2公斤珍贵月壤的嫦娥五号返回器圆满结束了24天的月球之旅，在内蒙古中部的四子王旗着陆场安全着陆，成功带回月球上的“第一抔土”。电波所也成功保障了此次返回器搜索回收任务。

电波所参加嫦娥五号返回器搜索回收任务。

在电波所，有这样一个团队，伴随着上世纪90年代初国家载人航天工程的启动而成立，近30年来始终坚守“为航天器着陆回收提供科技支撑”这一初心和使命，几代人接续奋斗，先后为“神舟”等系列航天器着陆回收任务研制了多型设备，圆满保障了历次任务的顺利实施，受到了国家的多次嘉奖表彰。

2020年是航天器回收任务的高发年，团队成员都超负荷工作，上半年刚刚完成“新一代载人飞船试验舱”回收保障任务，就马不停蹄地投入到“嫦娥五号”任务中来。本次任务也是历次任务中电波所参试设备最多的一次。返回器着陆回收是此次嫦娥五号任务的冲刺一棒，也是任务的全胜关键。为保任务成功，电波所研制了10余套机载/车载定向仪产品，设备具备全天时、全天候工作的特点，能够实现对返回器从出“黑障”到着陆全程跟踪定位，是针对返回器的核心搜索定位装备。尤其是此次任务在夜间实施，光学等其他跟踪定位手段的作用受限，定向仪的作用更加凸显。为此，电波所配合基地构建了天地协同、网格化、智能化的搜索，确保对着陆返回器发现早、盯得准、引导快！同时，针对极端严寒气候条件，电波所技术团队在设备研制过程中备足预案，重点加强设备抗低温等环境适应性设计及可靠性设计，所研制的定向仪经受住了机舱外超低温度的严酷考验。

为了保障任务顺利实施，电波所派出精干技术团队，在草原上连续奋战了30余天，实施了设备加复装、天地信标对接演练、模拟搜索综合演练等任务环节，确保参试设备均以最佳技术状态第一时间锁定目标。团队全体人员坚守初心、瞄准全胜，战风雪、斗严寒，忘我工作，圆满完成了此次返回器回收任务。

电波所航天工程技术团队将继续坚守“为航天器着陆回收提供科技支撑”这一初心和使命，为实现“电波人”的航天梦奋力前行。