“北斗人”的“問天征程”

陳勁松 呂超

主動(dòng)請(qǐng)纓——為了擁有自己的北斗

早在20世紀(jì)50年代末，美國(guó)就展開了全球衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)研究；70年代中期，便開始了GPS系統(tǒng)的地面試驗(yàn)。在1991年海灣戰(zhàn)爭(zhēng)中，GPS系統(tǒng)大顯身手。1994年，美國(guó)全球衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)正式建成。俄羅斯全球衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)格洛納斯于1993年開始獨(dú)自建立，歐盟伽利略系統(tǒng)始研于2003年。

我國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)研究起步較早。1983年，“雙星快速定位系統(tǒng)”的衛(wèi)星導(dǎo)航與定位方案提出。然而，道路充滿荊棘，北斗導(dǎo)航系統(tǒng)建設(shè)遇到了發(fā)展瓶頸——信號(hào)快速捕獲問題，當(dāng)時(shí)該關(guān)鍵核心技術(shù)歷經(jīng)10年攻關(guān)仍未獲突破。

1995年初春，正在攻讀博士學(xué)位的國(guó)防科大王飛雪、歐鋼、雍少為三位博士生，在北京出差時(shí)無意中知道此事。看到攸關(guān)國(guó)家安全的系統(tǒng)工程研制受阻，他們的心情非常沉重。當(dāng)晚，他們徹夜未眠?！氨仨毩肀脔鑿剑　彼麄冋J(rèn)為可以從國(guó)內(nèi)剛剛興起的數(shù)字技術(shù)理論算法和實(shí)現(xiàn)角度找到解決辦法。

連續(xù)幾個(gè)通宵，無數(shù)次的推導(dǎo)論證……三名年輕人提出一個(gè)全新的算法，經(jīng)過國(guó)防科技大學(xué)教授莊釗文細(xì)心完善、仔細(xì)驗(yàn)證，這套“全數(shù)字化快速捕獲信號(hào)與接收技術(shù)方案”得到中科院院士陳芳允高度肯定。

那一年，王飛雪、歐鋼、雍少為還不到30歲，卻勇敢地踏上北斗衛(wèi)星導(dǎo)航探索的“問天征程”。他們從北京帶回一臺(tái)計(jì)算機(jī)和4萬元的嘗試科研經(jīng)費(fèi)，開始了艱難的攻關(guān)——沒有實(shí)驗(yàn)室，就把一個(gè)不到10平方米的倉庫簡(jiǎn)單收拾一下；沒有儀器設(shè)備，就找別人借。關(guān)鍵時(shí)刻，他們的探索得到中國(guó)工程院院士、時(shí)任國(guó)防科技大學(xué)校長(zhǎng)郭桂蓉的大力支持。

三年后，當(dāng)看到顯示器上脈沖閃耀，信號(hào)捕捉成功的那一刻，20多位業(yè)內(nèi)專家簡(jiǎn)直不敢相信自己的眼睛：10年時(shí)間、十幾家單位、幾十位知名專家未能解決的瓶頸技術(shù)，竟然在三年內(nèi)、被三個(gè)名不見經(jīng)傳的毛頭小伙子解決了。

掃除了最關(guān)鍵的“攔路虎”，三位年輕人又連續(xù)突破信號(hào)精跟和解調(diào)關(guān)鍵技術(shù)，成功研制出全數(shù)字快捕和信號(hào)接收系統(tǒng)。

終端小型化一直是衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)的難點(diǎn)。為了解決這一問題，國(guó)防科技大學(xué)北斗青年創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)迎難而上，于2004年成功研制出我國(guó)第一款北斗用戶手持機(jī)并批量生產(chǎn)。2008年，汶川地震發(fā)生后，通信一度中斷，該機(jī)第一時(shí)間為救災(zāi)提供了信息通路，被全國(guó)人民親切地稱為“生命信使”。

砥礪前行——為了建設(shè)更好的北斗

擁有自己的“千里眼”，令國(guó)人振奮。在北斗一號(hào)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)組網(wǎng)當(dāng)天，國(guó)防科大北斗青年創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)在歡呼的同時(shí)，暗下決心：我們不但要有自己的北斗導(dǎo)航系統(tǒng)，而且必須建成世界最好的導(dǎo)航系統(tǒng)。

為了實(shí)現(xiàn)這一諾言，實(shí)驗(yàn)室里、試驗(yàn)場(chǎng)上，留下了這些年輕人奮力奔跑的身影。2006年，在北斗二號(hào)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建設(shè)初期，國(guó)家準(zhǔn)備對(duì)短報(bào)文（RDSS）系統(tǒng)體制進(jìn)行升級(jí)。當(dāng)時(shí)，北斗一號(hào)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)已成功運(yùn)行多年，系統(tǒng)穩(wěn)定，多數(shù)人主張繼續(xù)沿用原來的技術(shù)實(shí)現(xiàn)方式，只提升系統(tǒng)穩(wěn)健性即可。但北斗青年創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)敏銳地意識(shí)到，這是一次北斗一號(hào)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)服務(wù)性能全面升級(jí)的絕佳機(jī)會(huì)，哪怕創(chuàng)新空間再小、創(chuàng)新難度再高，也要奮力一搏。

那是一段令人難忘的時(shí)光。北斗攻關(guān)中心燈火通明，創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)的年輕人夜以繼日工作。大家記得王飛雪說得最多的一句話是：“時(shí)機(jī)稍縱即逝，如果我們不抓住這次機(jī)會(huì)，就要花費(fèi)更多的時(shí)間去追趕。”

在莊釗文教授指導(dǎo)下，經(jīng)過三個(gè)月的日夜奮戰(zhàn)，北斗團(tuán)隊(duì)大膽提出的最新編碼理論改造應(yīng)用方案，經(jīng)過論證后應(yīng)用到北斗二號(hào)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)上，使所有的終端設(shè)備功耗降低一半，抗干擾性能提升200倍，各項(xiàng)參數(shù)達(dá)到理論最優(yōu)值。北斗短消息服務(wù)系統(tǒng)效能由此大幅度躍升。

2007年年底，在我國(guó)第二代導(dǎo)航衛(wèi)星運(yùn)行中發(fā)生的一幕至今令北斗團(tuán)隊(duì)難忘：當(dāng)導(dǎo)航衛(wèi)星經(jīng)過某區(qū)域時(shí)，受復(fù)雜電磁環(huán)境干擾，衛(wèi)星通信發(fā)生了阻斷。怎么辦？如不在三個(gè)月內(nèi)解決問題，不但下一顆星不能按時(shí)發(fā)射，即將組網(wǎng)的數(shù)十顆衛(wèi)星發(fā)射也將無限期推遲。

數(shù)十位專家齊聚北京商討對(duì)策，提出“躲”和“抗”兩種解決方案。因?yàn)椤岸恪币延邢壤?，而“抗”還是未知，多數(shù)國(guó)內(nèi)同行傾向于“躲”?！安恍校∵@一‘躲國(guó)家就要遭受幾億元的損失！況且，這次躲過去了，下次再遇到怎么辦？”王飛雪和他的創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)堅(jiān)決反對(duì)，他們立下軍令狀：“三個(gè)月內(nèi)，我們一定拿出‘抗體！”

在那個(gè)冰雪肆虐的冬天，北斗青年創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)玩兒命一般與時(shí)間賽跑。困了就用自來水沖下頭，餓了就啃口方便面，吃住都在實(shí)驗(yàn)室，大年三十都沒有回家。不到三個(gè)月，具有強(qiáng)大抗干擾能力的衛(wèi)星載荷在他們手里橫空出世。

此后，他們又攻克“系統(tǒng)高精度測(cè)量”等難題，研制出世界領(lǐng)先的監(jiān)測(cè)接收機(jī)、主控站測(cè)量與通信系統(tǒng)、RDSS業(yè)務(wù)信號(hào)收發(fā)系統(tǒng)、時(shí)間同步注入站等地面設(shè)備。目前，這些技術(shù)已成功移植到北斗系統(tǒng)，在多個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮著關(guān)鍵作用。

2015年3月30日，北斗三號(hào)首顆衛(wèi)星在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射，標(biāo)志著我國(guó)北斗系統(tǒng)由區(qū)域運(yùn)行向全球拓展的啟動(dòng)實(shí)施。在這一重大工程中，國(guó)防科大北斗青年創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)承擔(dān)了30余項(xiàng)任務(wù)，突破20余項(xiàng)關(guān)鍵核心技術(shù)，實(shí)現(xiàn)全體制、全系統(tǒng)、全鏈路技術(shù)覆蓋。在北斗眾多科研團(tuán)隊(duì)中，他們是唯一同時(shí)承擔(dān)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)核心體制、衛(wèi)星載荷、地面運(yùn)控、測(cè)試評(píng)估和裝備應(yīng)用任務(wù)的團(tuán)隊(duì)。

不懈奮進(jìn)——為了發(fā)射心中的北斗

高科技賽場(chǎng)的角逐，既是智慧的較量，也是精神的較量。

國(guó)防科大北斗青年創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)的每間辦公室都有“三件寶”：折疊行軍床、簡(jiǎn)易行李箱、特大喝水杯。折疊行軍床是為了加班晚了在辦公室休息，簡(jiǎn)易行李箱是為了能夠迅速開始一場(chǎng)“說走就走”的出差，特大喝水杯是為了節(jié)省打水的時(shí)間。

三年前，創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)剛剛安裝辦公管理軟件的第三天，曾出了一個(gè)“笑話”，電子顯示屏上記錄著“姓名：龔航，離開時(shí)間：7：32”，按照此記錄，他是當(dāng)天最早離開辦公室的人。而熟悉情況的人都知道，作為時(shí)頻系統(tǒng)主任設(shè)計(jì)師，龔航已經(jīng)連續(xù)兩天兩宿沒有合眼休息，吃住都在調(diào)試機(jī)房，直到第三天早上調(diào)試完畢，他才抽空出去吃個(gè)早餐。因?yàn)檫@個(gè)“笑話”，學(xué)校管理辦對(duì)管理軟件進(jìn)行了完善。如今，走進(jìn)國(guó)防科大北斗導(dǎo)航中心的大廳，滾動(dòng)的電子屏上，你會(huì)看到——“陳雷：離開時(shí)間3∶52，累計(jì)加班2？268小時(shí)”“李井源：離開時(shí)間1∶27，累計(jì)加班2？023小時(shí)”。近三年來，北斗青年創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)人員平均加班超過1？000小時(shí)，如果按每天8小時(shí)工作時(shí)間，他們每年要多上120多天班。

2018年我國(guó)完成了北斗三號(hào)基本系統(tǒng)建設(shè)。為此，北斗青年創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)召開“攻堅(jiān)戰(zhàn)動(dòng)員”大會(huì)凝心聚力，從實(shí)驗(yàn)室到試驗(yàn)場(chǎng)，大家團(tuán)結(jié)奮進(jìn)，按任務(wù)計(jì)劃、按時(shí)間節(jié)點(diǎn)、按標(biāo)準(zhǔn)要求高質(zhì)量完成了北斗三號(hào)組網(wǎng)賦予的任務(wù)。

北斗三號(hào)地面運(yùn)控系統(tǒng)三亞注入站項(xiàng)目主任設(shè)計(jì)師劉增軍，里里外外親力親為，由于過度操勞，剛剛30歲出頭的他，頭發(fā)已發(fā)白。

2018年底留校工作的博士張可，是團(tuán)隊(duì)有名的“出差大戶”“加班大王”“技術(shù)大拿”，他既當(dāng)測(cè)試員又當(dāng)保潔員，既當(dāng)技術(shù)工又當(dāng)搬運(yùn)工，時(shí)而在地溝里穿行，時(shí)而在機(jī)房里布線，海魂衫上滿是灰塵和泥土，被大家稱為“穿?；晟赖娜芄谲姟薄?/p>

我國(guó)著名理論物理學(xué)家、激光陀螺領(lǐng)域?qū)＜?、中?guó)工程院院士高伯龍教授在20世紀(jì)70年代末曾說過：“我們無論缺什么，都不能缺了精神?！?/p>

傳承老一輩科學(xué)家的精神，北斗青年創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)驕傲地說：“我們不但要建設(shè)最好的北斗，更要發(fā)射精神的北斗?！?p>