北斗先驅(qū)許其鳳，從0到1的突破

李璐璐

許其鳳（1936年1月5日—2020年7月2日）：出生于天津市，中國衛(wèi)星導(dǎo)航定位專家，曾任中國第二代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)重大專項專家委員會委員，國家重大科學(xué)工程“中國大陸構(gòu)造環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)工程”專家，解放軍信息工程大學(xué)導(dǎo)航與空天目標(biāo)工程學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師，2005年當(dāng)選中國工程院院士。

許其鳳承擔(dān)我國第二代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的星座設(shè)計工作。

2020年6月23日，我國北斗三號全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)最后一顆組網(wǎng)衛(wèi)星在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射。

2020年6月23日，我國北斗三號全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)最后一顆組網(wǎng)衛(wèi)星在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心點火升空。這是第五十五顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星，被稱為北斗的收官之星，至此，我國北斗全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)星座部署全面完成。這個舉世矚目的消息傳來時，許其鳳正躺在中國人民解放軍總醫(yī)院的病床上，因為病情惡化，他已入院半年之久。幾天之后的7月2日，許其鳳病逝。原本沉浸在喜悅之中的人們陡然悲傷，網(wǎng)友沉痛留言緬懷這位北斗功臣：“許院士，北斗終于建成，你卻離開了。”

“我就是一個搞技術(shù)的人”

接到許其鳳去世的消息時，他的秘書也是曾經(jīng)的學(xué)生叢佃偉一時沒反應(yīng)過來?！敖衲昴瓿酰疫€和幾位同事一起去給許院士慶祝了84歲生日?！眳驳鑲Α董h(huán)球人物》記者說。當(dāng)時，許其鳳身體很虛弱，已經(jīng)不太能說話。叢佃偉見到他時，他的身上插滿了管子。盡管如此，為了迎接同事的到來，許其鳳早早就讓家人將他從病床上扶起，坐到了椅子上。叢佃偉向他匯報了一些工作進(jìn)展情況。許其鳳很欣慰，和大家開心地交流了幾句，看上去精神還不錯。叢佃偉沒想到，這是最后一次見到導(dǎo)師?！拔艺娴臎]想到他就這么走了，從患病到生命的終點，許院士一直很積極樂觀，也一直沒有停下工作?！?015年底，年近八旬的許其鳳查出患有肺癌，經(jīng)過深思熟慮后，他毅然躺上了手術(shù)臺。術(shù)后，許其鳳身體剛剛恢復(fù)，就馬不解鞍地繼續(xù)跟進(jìn)課題工作。2018年5月，他趕赴哈爾濱參加第九屆衛(wèi)星導(dǎo)航學(xué)術(shù)年會，做了主題為“認(rèn)識北斗 應(yīng)用北斗”的報告，并現(xiàn)場進(jìn)行答疑。此后，許其鳳又應(yīng)邀到廈門理工學(xué)院做報告。廈門理工學(xué)院測繪工程專業(yè)的教師張愛國是許其鳳帶過的博士生，他對最后一次見到許其鳳院士的情景歷歷在目。“當(dāng)時我和幾名老師一起接待許院士，他非常和藹，會議結(jié)束后，我們就在會議室里吃了簡單的工作餐。許院士的身體狀況已經(jīng)不太好了，上樓很吃力，但他很樂觀，還向我們分享了他的治療過程。”

盡管身患惡疾，許其鳳對主持的多項重大科研課題依然親力親為，大到總體設(shè)計，小到某個設(shè)計細(xì)節(jié)均能考慮周到。最讓學(xué)生們感動的是，涉及關(guān)鍵問題的仿真研究，他總是會與學(xué)生一起進(jìn)行編程仿真，以確保仿真結(jié)果更具可信性。他時常說：“我就是一個搞技術(shù)的人。”他堅持和年輕人一道編寫和調(diào)試程序，親自指導(dǎo)學(xué)生，為我國衛(wèi)星導(dǎo)航與航空航天領(lǐng)域培養(yǎng)出了大批的后備力量。

許其鳳和他在20世紀(jì)60年代研發(fā)的人造衛(wèi)星測向儀。

許其鳳出版的《GPS衛(wèi)星導(dǎo)航與精密定位》。

許其鳳將自己的一生定位為“許教員”，培養(yǎng)出的許多學(xué)員成了衛(wèi)星導(dǎo)航領(lǐng)域的頂梁柱。他總是說：“如果我還能編程序，還能推導(dǎo)公式，說明我還沒老，還能為國家、軍隊服務(wù)?！?h3>中國必須要“另起爐灶”

許其鳳長期從事“衛(wèi)星大地測量與導(dǎo)航定位”領(lǐng)域的教學(xué)與科研工作，是中國最早開展衛(wèi)星大地測量與GPS（全球定位系統(tǒng)）技術(shù)研究的學(xué)者之一。上世紀(jì)60年代，他研發(fā)了人造衛(wèi)星測向儀，成為中國最早的一批觀測儀器，可以通過恒星的方向來計算衛(wèi)星的方向。

到了80年代，美國、蘇聯(lián)、歐洲共同體等爭相布局，開始占領(lǐng)太空領(lǐng)域的軌道與頻譜資源。中國建立起一套自主可控的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)刻不容緩。許其鳳決定將研究方向轉(zhuǎn)至衛(wèi)星導(dǎo)航領(lǐng)域。當(dāng)時，全國從事衛(wèi)星導(dǎo)航的研究人員僅有兩三人，作為其中一員，許其鳳大量搜集資料進(jìn)行鉆研，并自主學(xué)習(xí)天體力學(xué)、軌道理論等相關(guān)知識。1982年，他率先在國內(nèi)開設(shè)了衛(wèi)星導(dǎo)航與精密定位課程，為國家測繪導(dǎo)航領(lǐng)域培養(yǎng)人才。

1985年，許其鳳帶著第一篇學(xué)術(shù)論文前往美國，參加首屆GPS全球定位系統(tǒng)研討會，他的論文成為焦點。研討會結(jié)束后，許其鳳接到了外方的工作邀約，但他毫不猶豫地拒絕了。他說：“我出國是學(xué)習(xí)，不管是在軍校以至后來的工作，都是為我們國家的軍隊建設(shè)服務(wù)的?！?/p>

訪問歸國后，1987年，中國航天工業(yè)部籌劃研究導(dǎo)彈發(fā)射的定位定向課題的任務(wù)落在了許其鳳肩上。經(jīng)過3年多日日夜夜的研究，許其鳳和團(tuán)隊解決了武器定位的難題，衛(wèi)星導(dǎo)航定位研究實現(xiàn)了新的跨越。他欣慰地說：“渴望已久的事情終于變成了現(xiàn)實，我們搞的是應(yīng)用科學(xué)，在應(yīng)用技術(shù)里面，如果沒有實踐，那基本上和缺一條腿一樣?！?989年，許其鳳出版了《GPS衛(wèi)星導(dǎo)航與精密定位》一書，這是中國第一本全面闡述衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的綜合性專著。

2017年10月14日 ，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)首次在國產(chǎn)民機應(yīng)用試飛取得成功。

北斗導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)模型（資料圖）。

幾乎在同一時期，以陳芳允院士為代表的專家學(xué)者提出了利用兩顆地球同步軌道衛(wèi)星來測定地面和空中目標(biāo)的設(shè)想。經(jīng)過多次研討后，中國“三步走”的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航之路鋪開，“先區(qū)域，后全球”的思路被確定了下來。

1994年，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)啟動建設(shè)，北斗一號衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)工程正式立項。2000年，發(fā)射兩顆地球靜止軌道（GEO）衛(wèi)星，建成系統(tǒng)并投入使用，采用有源定位體制，為中國用戶提供定位、授時、廣域差分和短報文通信服務(wù);2003年，發(fā)射第三顆地球靜止軌道衛(wèi)星，進(jìn)一步增強系統(tǒng)性能。北斗一號的建成使中國成為繼美、俄之后第三個擁有衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的國家。

然而，與美國的GPS和俄羅斯的格洛納斯相比，北斗一號仍有不小差距。于是，2004年，北斗二號衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)工程立項研發(fā)，許其鳳承擔(dān)起我國第二代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的星座設(shè)計工作，包括發(fā)多少顆衛(wèi)星、衛(wèi)星的發(fā)射高度以及怎么進(jìn)行排列等前期設(shè)計。

當(dāng)時，很多人建議我國參考已有的西方成熟技術(shù)進(jìn)行GPS的衛(wèi)星星座方案設(shè)計，但許其鳳在仔細(xì)分析判斷國家發(fā)展需求與國際態(tài)勢后發(fā)現(xiàn)，在衛(wèi)星星座的設(shè)計中，美國GPS的中高軌衛(wèi)星組成的衛(wèi)星星座是繞全球轉(zhuǎn)的，這對于中國來說只有不到40%的利用率。憑借著對衛(wèi)星導(dǎo)航和GPS的全面了解，許其鳳認(rèn)為中國必須要“另起爐灶”。他開始思考，能不能選別的軌道，既滿足軍事需求又少發(fā)幾顆衛(wèi)星？經(jīng)過嚴(yán)密的計算推演，他提出采用傾斜同步軌道代替類似GPS的軌道，設(shè)計8顆星的最小衛(wèi)星星座的建議。

許其鳳提出的全新方案，實現(xiàn)了立足我國本土設(shè)站即可實現(xiàn)對全系統(tǒng)的監(jiān)控。同時，他還提出準(zhǔn)實時校正運行方案，保障了系統(tǒng)的高精度導(dǎo)航性能和穩(wěn)定性，并擁有獨特的短報文功能。然而，對于他提出的新方案，很多人并不認(rèn)同。有人提出異議：“外國人都沒有采用過，我們國家采用是不是可靠？是不是能夠達(dá)到這個最后的設(shè)計目標(biāo)？”面對質(zhì)疑，許其鳳并沒有放棄，經(jīng)過長期的實踐測試，他的方案最終得到采用。事實證明，這一方案推動了我國衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)完成從0到1的突破，使我國成為世界上第三個具備自主可控衛(wèi)星導(dǎo)航定位能力的國家，并為國家節(jié)省經(jīng)費達(dá)20億元。

北斗二號系統(tǒng)于2012年12月宣布正式建成，完成14顆衛(wèi)星發(fā)射組網(wǎng)，實現(xiàn)了全天時全天候為亞太大部分地區(qū)提供定位導(dǎo)航授時服務(wù)。

在發(fā)展的同時，中國把目標(biāo)延伸至提供全球服務(wù)。2009年，北斗三號工程正式啟動建設(shè)。北斗三號衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)由24顆中圓地球軌道衛(wèi)星、3顆地球靜止軌道衛(wèi)星和3顆傾斜地球同步軌道衛(wèi)星，共30顆衛(wèi)星組成。其建設(shè)目標(biāo)是為中國及周邊地區(qū)的用戶提供陸、海、空導(dǎo)航定位服務(wù)，促進(jìn)衛(wèi)星定位、導(dǎo)航、授時服務(wù)功能的應(yīng)用，為航天用戶提供定位和軌道測定手段，滿足武器制導(dǎo)的需要，滿足導(dǎo)航定位信息交換的需要。隨著不久前北斗“收官之星”成功發(fā)射，我國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)又進(jìn)入了新領(lǐng)域。

慶幸的是，許其鳳見證了這一切。

家是旅館，實驗室是家

許其鳳院士與學(xué)員傾心交流。

許其鳳院士早年照片。

許其鳳17歲考入解放軍測繪學(xué)院，1958年畢業(yè)后留校執(zhí)教，一直在解放軍測繪學(xué)院學(xué)習(xí)工作。1963年，許其鳳和廈門姑娘林素婉結(jié)婚。為了工作，幾十年來，夫妻倆一個在鄭州，一個在廈門，分居兩地，聚少離多。

1991年，廈門集美大學(xué)航海學(xué)院聘請許其鳳擔(dān)任教授。這本是一家人團(tuán)聚的好機會，但當(dāng)時，許其鳳正負(fù)責(zé)全國全球定位系統(tǒng)一級網(wǎng)工程項目，他參加了總體方案設(shè)計、技術(shù)人員培訓(xùn)、施測指導(dǎo)和數(shù)據(jù)處理等工作。為了不影響工程進(jìn)展和研究生的培養(yǎng)，他最后沒有調(diào)動，依然留在了測繪學(xué)院。直到2007年1月，廈門理工學(xué)院成立了空間信息技術(shù)研究所，邀請許其鳳擔(dān)任特聘所長，他才有機會常來廈門。

對許其鳳來說，家是旅館，實驗室才是家。叢佃偉告訴記者：“許其鳳院士對工作異常熱忱，長年累月熬夜，餓了就吃一頓泡面湊合。他生活很不講究，家里的沙發(fā)、桌子、電視都非常陳舊?！泵看问苎獬鲋v學(xué)或開會，即使是對方負(fù)責(zé)行程安排，他也總是交代，如果乘飛機經(jīng)濟(jì)艙就可以了，坐商務(wù)艙浪費國家的錢，乘高鐵也是要求只要有座就行。

廈門理工學(xué)院空間信息技術(shù)研究所副教授滿旺回憶說：“許院士非常平易近人，臉上經(jīng)常掛著笑容，和他接觸我們沒有絲毫緊張感。院士穿著樸實，通常是軍裝長褲或很正式的西褲，加上一件很正式的襯衫。當(dāng)時我們系教師的平均年齡不到30歲，他非常關(guān)心大家的成長，經(jīng)常詢問大家的教學(xué)研究情況，告訴青年教師如何站穩(wěn)講臺，練好教學(xué)的基本功，讓我們受益匪淺。他常講，臺上三分鐘，臺下十年功。這話對我們的觸動很大。”

滿旺記得，在院系所成立的前幾年，許其鳳每年都會來參加開學(xué)典禮，并堅持和學(xué)生面對面交流?！霸S院士通常會有個簡單的開場白，沒有豪言壯語，只有樸實平常，和藹得像鄰家爺爺，然后讓學(xué)生提問。學(xué)生們自然也不會放過機會，一場見面會下來，通常要一個上午或一個下午，可他從來不嫌煩，總是安靜、平和、耐心地回答學(xué)生的問題，一直到學(xué)生們沒問題為止?！痹S其鳳去世后，滿旺寫下一副挽聯(lián)表達(dá)哀悼之情：“以身許國，其功其德光耀千秋;此心為民，鳳鳴北斗恩澤萬代?！?/p>

如今，北斗導(dǎo)航早已滲透到社會發(fā)展的方方面面。在備受矚目的珠峰測高中，在為武漢火神山醫(yī)院建設(shè)提供高精度定位、精確標(biāo)繪時，在支持無人機實現(xiàn)精準(zhǔn)噴灑的防疫作業(yè)中，都使用了北斗導(dǎo)航系統(tǒng)。全世界也已有半數(shù)以上國家在全球范圍內(nèi)使用北斗導(dǎo)航系統(tǒng)。

許其鳳生前曾感慨：“回首半個多世紀(jì)的風(fēng)風(fēng)雨雨，有鮮花也有荊棘。對我來說，科研之路上的一次次困難和挑戰(zhàn)，就是我成長的沃土。從軍、從教六十余載，我是一名普通的老戰(zhàn)士，也是一名普通的老教師。以知識筑牢空間長城、以心血鑄就和平之盾，是我義不容辭的責(zé)任，也是我始終不渝的強烈愿望?！?/p>

他用自己的一生踐行了這一責(zé)任和愿望。