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我国北斗卫星曾遭外部强烈干扰导致信号中断

更新时间:1970-01-01 08:00:00 作者:

1983年提出导航定位设想,1994年全面启动北斗导航系统研制,2012年底14颗卫星覆盖亚太,2020年将建成30多颗卫星、覆盖全球的大型北斗卫星导航系统……

  一代代北斗人胸怀强国梦想,奋战在国家和军队现代化建设的伟大征程上。2012年12月28日,党中央、国务院、中央军委联合发来贺电,表彰他们做出的杰出贡献。

  其中,有这样一个年轻团队:没有一个院士,平均年龄不到30岁,却成为北斗卫星导航系统建设的国家队主力军;从三人课题组,到如今成长为卫星导航系统重大专项导航技术方向专家组组长单位;18年来,他们从诸强逐鹿北斗的“观察员”,成长为国内唯一同时担任系统核心体制、卫星关键载荷、运控主体、测试设备研制任务的单位。

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  青春何以傲苍穹?近日,记者走近国防科技大学电子科学与工程学院北斗青年科研团队,解读他们的心路历程。

  ——编 者

  “必须打造中国人自己的‘千里眼’!”

  1994年,“千里眼”被美国GPS提前实现,让国防科大几位年轻人深受震撼,军人的使命感油然而生。此时,卫星与地面站的信号接收与传输技术10年攻关未果。现任副校长、当时刚满而立之年任该校电子技术系总工的庄钊文教授带领3位博士生临危受命,从此展开了北斗征程。就在当年,我国北斗导航系统研制全面启动。

  18年斗转星移,我国成为继美俄之后世界上第三个掌握卫星导航技术的国家,北斗青年科研团队功不可没,他们突破了北斗一号地面中心站关键技术瓶颈,在国内率先研制成功北斗一号手持用户机系列,成为我国第二代卫星导航定位系统国家重大科技专项主力军之一,为覆盖亚太地区的北斗二号卫星导航系统的开通做出突出贡献。

  “心怀代代凌云梦,再造帝车擎苍穹。”听闻“雏鹰”托举北斗的故事,一位老专家感怀不已。

  勇敢探索,源自青年军人无所畏惧的锐气

  “到2020年北斗系统如期覆盖全球时,我还不到30岁!”稚气的脸庞、儒雅的气质,如不是这“乳虎之声”,记者实难相信,眼前的大四学员竟是北斗团队的成员。

  18年前,我国卫星导航系统建设遇到一大技术瓶颈,亟待突破。3位平均年龄不到26岁的在读博士生王飞雪、雍少为和欧钢,在导师庄钊文教授的指导下,提出了全新的解决方案。他们将旨在解决信号传输与接收难题的“全数字化快速捕获信号与接收技术方案”呈给了中国卫星测量控制技术奠基人之一、中科院陈芳允院士。

  当时,数字技术初露峥嵘,不少“北斗”前辈对此充满质疑。半年后,他们带着一笔4万元鼓励尝试经费和一台当时较先进的台式计算机回到了学校。没有实验场地,他们找学院借资料室;没有设备,他们找各课题组东挪西凑。就这样,在庄钊文的悉心指导下,3名博士生凭着青年人特有的虎气与朝气,干得热火朝天,孵化了该团队的雏形。

  3年过后,北京星地对接现场。当看到显示器上脉冲闪闪、捕捉信号成功的那一幕,在场20多位这一领域的专家不敢相信:10年来未能解决的瓶颈技术,被他们仅用3年破解。成果一举打破了国外在这一核心技术上的封锁与垄断,为我国拥有自主卫星导航定位技术做出了重要贡献。

  “北斗青年的卓越,源自不畏艰险、迎难而上的信心勇气。”如今肩挂专业技术大校军衔的王飞雪主任告诉记者。

  2007年,我国一颗北斗卫星在试运行过程中,受到强烈干扰,导致信号传输中断。专家分析认为,复杂电磁环境是“罪魁祸首”。如3个月内不能解决问题,即将组网的数十颗卫星发射将无限期推迟,已发射的卫星将无法使用!

  “3个月内,我们一定拿出解决方案!”团队向上级立下了军令状。“国家的需求就是对我们的要求!”庄钊文亲自挂帅,团队集合了所有专业组的精英人员开展攻关。在最紧张的2008年3月,所有人员每天2/3的时间在实验室度过。不到3个月,他们研制出具有强大抗干扰能力的卫星载荷。

  “路漫漫其修远兮,吾将上下而求索;吾爱吾师,吾更爱真理。”在北斗团队实验室内,一幅小篆字体书写的名言已成为共识。

  团结协作,“聚变效应”让团队作战无往不胜

  “京阳五月春光照,庭院花开早。八方来客为联调,拂面微风,白发青丝笑……”写着这首《虞美人——联调小记》微微发黄的信纸,在王飞雪的档案袋里已经珍藏了15年,这是1998年第一次星地对接现场一位科研人员的随笔,它生动诠释了北斗人无私奉献的精神。

  2000年,团队研发北斗一号RDSS手持机,联调房设在顶楼向阳的小房间里。因设备紧张,联调只能轮班进行。倪少杰和另一个同事在中午12点以后的三个时段进行联调。盛夏的长沙,温度高达40余摄氏度。由于经费紧张,联调房内没装空调,每次联调过后,他们都如同蒸过桑拿,军装可以拧出水来。

  在团队的每间实验室角落中,都摆放着折叠行军床;一日三餐,都在实验室吃盒饭;每个人的办公桌下都备有行李箱,随时准备出差。

  他们中的很多人年纪不大,面相却不年轻:30多岁,英年华发、提前谢顶。然而,不变的微笑、不变的争论、不变的高效、不变的勤奋,共同形成一股正能量,使朴实无华的奉献精神在代代北斗青年身上从未断代。

  讲师聂俊伟是大家公认的“拼命三郎”;承担新一代编码升级任务的唐小妹教员孩子刚满月就提前上班;“出差专业户”王勇不是在出差就是在准备出差;博士生吴舜晓每天几乎都是最后一个离开实验室……

  在北斗一号项目研制之初,除庄钊文教授外,所有成员都是研究生,庄教授给他们大胆压担子,放手让他们去干。在这个团队,开展学术讨论和项目研讨时没有师生之分,每一个人都能充分发表学术观点。“争吵过程是相互磨合和不断提高的过程,最终大家找到了很好的解决办法。”讲师张国柱说。

  中科院院士、北斗卫星导航定位系统工程总设计师孙家栋这样评价北斗青年科研团队:“你们是李云龙式的团队,敢于亮剑,亮剑必胜!”

  “逐梦北斗,最初只有3名博士生,现在我们已是包括4名国家级专家的240余人专业团队。无论队伍大小,团队作战的‘聚变效应’让我们有勇气无往不胜!”国防科大北斗人说。

  2008年的夏天,北京卫星定位总站正在紧张建设。物理环境恶劣,但时间不等人。一群卷着裤腿、手拿起子,卖力地敲敲打打、拧螺丝钉的“民工”正在紧张施工。谁能想到,他们竟然是我国卫星导航技术领域的国防科大专家教授。

  由于工程量巨大,工作人员的调度十分紧张。为此,他们身先士卒、赤膊上阵,干起了体力活:有的合力抬起数百斤重的机柜,有的装灯具、剪导管、贴标签……一位北京合作单位的领导前来拜访该团队的孙广富教授,竟在劳动大军中花了近10分钟才找到,不禁感慨地说:“这样的团队,还有什么事干不成?”

  自主创新,打破常规不断拓展创新的空间

  2006年,北斗一号卫星导航系统已成功运行多年,面临卫星和地面设备的更新换代。不少人主张按部就班地更换新设备,但王飞雪敏锐地捕捉到关于升级的关键信息,果断判断这是一次导航系统体制升级的绝佳机会。

  机不可失,即便创新的空间再狭小,也要奋力一搏。在他的带领下,大家提出了一套信号体制与主动抗干扰相结合的方案。别看这个小小改动,它带来的却是整个导航系统效能的一次大的飞跃:所有北斗位置报告终端设备功耗降低一半,系统抗干扰性能大幅度提升。

  在我国工程科研领域,一个严峻的现实长期存在:科研院所长于技术创新能力,短于工程经验;而工程部门长于工程实践,短于技术创新能力。然而,对于兼需技术创新和工程实践的北斗项目而言,无疑将受到严重掣肘。

  “必须打破惯例,将技术创新和工程实践有效融合!”上世纪90年代,庄钊文教授做出了如此判断。此后,他们想方设法提高工程能力:购买工程设备,边干边学,用高精尖技术提高产品可靠性进而降低工程维护的任务量……

  2009年,北斗二代导航卫星二期工程期间,一个由欧洲航空航天局专家领衔的代表团飞抵北京,代表欧盟的伽利略卫星导航系统要求与北斗系统展开争议已久的频率谈判。参加谈判的有包括国防科技大学等10多家单位。

  这一艰苦卓绝的拉锯式谈判持续了3年。国防科大北斗卫星导航系统青年科研团队在参与谈判的同时,刻苦攻关,探索出一套创新的信号调制理论并成功申请专利,为保护国家“电磁领土”提供了技术利剑!

  “首先是战斗队,然后才是科研团队。”团队带头人庄钊文意味深长地对记者说:“对祖国的忠诚,是推动我们创新的最强引擎。”

  用创新开启中国未来,用创新赢得和平砝码。18年来,北斗青年硕果累累:研制出了我国第一台便携式北斗用户机;设计了北斗系统核心的军用信号;承担了北斗系统某核心模块95%的研制任务;研制了60套关键卫星载荷;承担了北斗系统建设30%以上的地面任务量……

  “我们要用技术推动北斗成为世界最先进的卫星导航系统!”回顾奋斗历程,团队成员追梦的脚步,永不停歇。