浩瀚寰宇航天夢，志存高遠沖霄漢

肖貞林

2020年7月31日，北斗三號全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)正式開通，意味著我國自主建設、獨立運行的全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)已全面建成，中國北斗開啟了服務全球、造福人類的新篇章。而在北斗研制的過程中，科研人員展現(xiàn)了獨特的中國智慧，為世界貢獻了創(chuàng)新的中國方案。

我國的北斗系統(tǒng)不能像美國的GPS那樣在全球建立地面站，因此為了解決境外衛(wèi)星的管控問題，我國的科研人員在衛(wèi)星之間搭建的通信測量鏈路，實現(xiàn)了衛(wèi)星與衛(wèi)星、衛(wèi)星與地面站的建鏈互通，能夠讓我們看不見的、在地球的另一面的北斗衛(wèi)星，與我們頭頂?shù)谋倍沸l(wèi)星取得聯(lián)系。星間鏈路是北斗系統(tǒng)實現(xiàn)全球服務的關鍵，是自主運行的前提。

在星間鏈路技術的背后，有這樣一個身影，作為系統(tǒng)設計師，他帶領團隊突破了北斗三號星間鏈路載荷關鍵技術，解決了星間快速聯(lián)通建鏈、時分突發(fā)精密測量等難題，他就是中國科學院國家授時中心正高級工程師——高帥和。

筑夢霄漢，摸索前行

高帥和本科就讀于吉林大學交通工程專業(yè)，大三開始在國家交通工程領域知名專家王殿海教授的指導下開展科研工作?！澳莻€時候智能交通在國內(nèi)剛剛起步，遇到的難題是無法精確定位?！彼栽诖T博階段，他毅然選擇了哈爾濱工程大學的導航、制導與控制專業(yè)繼續(xù)深造，專心研究衛(wèi)星導航接收機，解決技術難題。

在哈爾濱工程大學的科研生活，高帥和感到充實而滿足，他像一塊海綿孜孜不倦地吸收著知識，掌握了大量衛(wèi)星導航領域相關的前沿技術?！霸诠枮I工程大學碩博連讀的經(jīng)歷對于我日后的科研幫助很大，我有幸遇到了導師趙琳教授，他告訴我，做科研，要先熟悉一個大方向，不能急于做一個小方向?！闭窃谮w琳教授的諄諄教誨下，高帥和始終堅持多“摸索”，他用2年時間把衛(wèi)星接收機的基帶、射頻、天線全部“摸索”了一遍，也將產(chǎn)品熟悉了一遍。“摸索”讓高帥和發(fā)現(xiàn)了許多新問題，他的博士畢業(yè)論文就是當時面臨衛(wèi)星導航接收機應用受限的情況下開展的研究，論文提出了一些創(chuàng)新的方法，為超緊組合的工程實現(xiàn)提供了技術基礎，還獲得哈爾濱工程大學優(yōu)秀博士創(chuàng)新課題支持。

畢業(yè)前夕的一個偶然機會，讓高帥和與國家最高科技獎、“兩彈一星”功勛孫家棟院士在2011年中國衛(wèi)星導航學術年會上相遇，短暫的交談影響了他對未來工作方向的選擇?！拔液蛯O家棟院士都是遼寧瓦房店人，是同鄉(xiāng)，交流起來很親近，談話間我被孫院士航天報國的情懷所感染。所以在面臨就業(yè)抉擇時，我毅然選擇了中國電子科技集團公司第二十九研究所。”2012年夏天，高帥和前往四川成都，投身于我國剛剛起步的北斗三號工程，并承擔了其中難度極大、指標極高的星間鏈路載荷的研制，開啟了他與北斗相伴前行的科研旅程。

如今的高帥和回憶起求學經(jīng)歷，他用了8個字概括“源于榜樣，持續(xù)轉換”。在多年求學的道路上，榜樣的力量引領著他不斷轉換領域、轉變方向，從一個使用者變成現(xiàn)在的設計者，但初衷始終未曾改變，他要成為對國家有用的人。

情系楚囊，弘毅篤行

2009年，北斗三號工程正式啟動建設。北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)是中國著眼于國家安全和經(jīng)濟社會發(fā)展需要，自主建設運行的全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)，是為全球用戶提供全天候、全天時、高準確定位，同時實現(xiàn)高精度導航和授時服務的國家重要時空基礎設施。

高帥和加入北斗三號工程建設的那一年，北斗三號衛(wèi)星的諸多關鍵技術都亟待攻關?！拔覈倍废到y(tǒng)在國土范圍之外的地面站很少，衛(wèi)星一但飛到地球的另一面，就相當于失聯(lián)?！备邘浐徒榻B說，如果我們的星間鏈路載荷能夠可靠運行，讓星與星之間建立穩(wěn)定的鏈接，就可以讓孤立的衛(wèi)星組成一體的網(wǎng)絡。只要任何一顆星能和地面連接，就可以實現(xiàn)整個衛(wèi)星網(wǎng)絡的準確運行。這樣，就能解決境外不可觀測的難題，實現(xiàn)北斗系統(tǒng)從區(qū)域走向全球。

當然，實現(xiàn)星間鏈路技術并非只是“地面站難以全球范圍布站”的權宜之計，更關鍵的是保證“自主導航”。所謂自主導航，就是指“即使地面站全部失效，北斗導航衛(wèi)星也能通過星間鏈路維持一定的時空基準提供定位和授時服務”。

“北斗創(chuàng)新的這個星間鏈路技術，能夠讓不可見的衛(wèi)星和我們?nèi)匀豢陕?lián)通，這個聯(lián)通既要包括信息上的聯(lián)通（通信）、也要包括距離上的聯(lián)通（測量），滿足我們應急測控、自主運行的要求，進而提高導航系統(tǒng)的工作效率，確保我們國家導航系統(tǒng)的技術先進性?！备邘浐妥龅倪@項工作一干就是3年，用他自己的話說這是：“三年磨一鏈（路）”。高帥和以第一完成人獲得了中國電子科技集團公司科技進步獎。同時，他作為北斗三號首發(fā)星團隊主要成員獲得了2015年中央電視臺年度十大科技創(chuàng)新人物（團隊）稱號，2015年度國防科技工業(yè)年度創(chuàng)新人物（團隊）稱號。

2015年3月30日21時52分，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號丙運載火箭，將我國首顆新一代北斗導航衛(wèi)星發(fā)射升空?！拔覀儗崿F(xiàn)了星間精密測量精度達到亞納秒量級，這也是咱們國家首次在軌連續(xù)運行的厘米級精度的星間測量鏈路?！痹谶@顆衛(wèi)星的背后也凝結著高帥和的自豪和遺憾。

高帥和回憶起最困難的一段時間是2014年下半年。為了確保北斗三號首發(fā)星按時發(fā)射，他與團隊幾乎處于“白加黑、5+2”的沒日沒夜工作模式，壓力巨大?！拔矣浀糜幸淮渭影嗟搅璩?點，迷迷糊糊拿起酒精當水喝，之后跑了幾家醫(yī)院，還好最后并無大礙。第二天早上8點30分，我又準時出現(xiàn)在了工作崗位上。”高帥和知道這一切都是為了北斗，為了至高無上的國家利益，“此時，我們不拼誰拼，我們不上誰上”。

除了工作的強度高、壓力大之外，高帥和的家庭也面臨著變故?！拔业母赣H查出肝硬化晚期，父親怕影響我工作，很長一段時間都是自己在默默地強忍著病痛的折磨，我?guī)缀鯖]有時間在父親身邊盡兒子應盡的義務，這也是我一直難以釋懷的遺憾?！备邘浐驼f起父親，眼睛里總是帶著淚花，他始終記得首顆北斗導航衛(wèi)星發(fā)射成功的那個夜晚，“我發(fā)了一條狀態(tài)：‘親愛的爸爸，兒子想您！可我真的再也見不到他了?！蹦切┻z憾隨著首顆北斗導航衛(wèi)星的發(fā)射升空，也無法減少半分，但高帥和知道：為了國家，有些事情必須做。

4年之后，2019年，高帥和面臨的任務是國家更高精度的空間原子鐘要發(fā)射升空，對高精度的星地時差測量提出了更高的要求，這一次精度要求達到皮秒量級。為此，高帥和在北斗星間鏈路原班人馬的基礎上集中了國內(nèi)優(yōu)勢力量，組成“國家隊”，對載人航天空間站高精度時頻實驗系統(tǒng)星地微波鏈路項目迅速開展方案論證。

為了更好地完成國家任務，也為了追求科研方向的突破，高帥和做出了人生中又一個重要決定，他從中國電子科技集團公司第二十九研究所來到了中國科學院國家授時中心，統(tǒng)籌大系統(tǒng)星地精密時差測量的工作。“我認為，個人發(fā)展要融入國家命運，一定是國家需要什么，我們就做什么，要在重大任務中發(fā)揮作用、服務國家重大工程，這是評價科研工作者最重要的KPI（關鍵績效指標）?！?/p>

時空寂遠，弄潮向濤

2020年，高帥和正式入職中國科學院國家授時中心，并入選了中國科學院“西部引進人才”、陜西省高層次人才引進計劃。他坦言來此工作除了想要更好地完成國家重大任務，同時也被國家授時中心張首剛主任的那種“建設空天地一體的國家授時體系”的雄心壯志所感動，“時間是一個國家的基本信號，它就好比一個國家跳動的心臟。國家利益到了哪里，時間服務就必須跟到哪里”。

除此之外，高帥和對商業(yè)航天的發(fā)展也投入了許多關注，“單純靠國家投入發(fā)展航天事業(yè)的模式是需要改變的，商業(yè)航天是未來的大勢所趨”。數(shù)據(jù)統(tǒng)計，2018年全球發(fā)射衛(wèi)星超過400顆，2019年發(fā)射衛(wèi)星突破500顆;而2020年僅星鏈計劃已入軌833顆?？梢灶A見未來每年衛(wèi)星發(fā)射數(shù)量會數(shù)以千計，甚至更多。

為此，高帥和和團隊瞄準商業(yè)航天星座/星群測運控業(yè)務需求，提出面向動態(tài)地面測控節(jié)點資源的智能測運控調度方法，設計了測控、授時一體化地面站系統(tǒng)，研發(fā)了小型化測控盒子產(chǎn)品?！拔覀円蚕Ｍ孟冗M的技術為中國商業(yè)航天構建差異化的具有時間特色的測運控服務提供全面的技術支撐?！备邘浐驼f。

多年的科研經(jīng)歷，讓高帥和清醒地意識到，航天項目是復雜的系統(tǒng)工程，從來不是某個人的單槍匹馬、力挽狂瀾，而是整個團隊的協(xié)同努力、集智攻關?！八晕抑v到這些科研成果的時候，不是我、是我們。一句話總結就是‘功成不必在我，但功成必定有我?！蔽磥恚矊⒑蛨F隊一起，致力于國際領先的空間精密測量技術研究，為國家建成立體交叉的時頻體系而奮斗。

（責編：蘇寒山）

專家簡介

高帥和，1986年10月生，中國科學院國家授時中心正高級工程師、中國科學院西部引進人才、陜西省高層次人才、國家科技專家?guī)鞂＜?、中國電子學會高級會員、中國宇航學會高級會員。長期從事國家重大專項北斗三號工程、載人航天空間站工程等關鍵技術攻關和型號研制任務。主持和參與了多項國家重大專項和省部級項目，在衛(wèi)星導航、星間鏈路、空間時頻等技術領域取得了諸多原創(chuàng)性成果。目前已完成國防科技成果鑒定2項，已授權國家/國防專利十余項，發(fā)表高水平論文40多篇，獲得中國電子科技集團公司科技進步獎三等獎（排名第1）。作為團隊主要成員獲得中央電視臺年度十大科技創(chuàng)新人物（團隊）稱號，國防科技工業(yè)年度創(chuàng)新人物（團隊）稱號，中國電子科技集團公司年度十大創(chuàng)新團隊稱號。