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北斗二號背后的技術突圍故事

文章(zhang)來源:中國航天科技集團有限(xian)公司  發(fa)布(bu)時間:2020-05-21

    5月17日23時48分,長征(zheng)三號丙運載火箭在西昌衛星發(fa)射中心點火起飛,成功將第45顆北斗導航衛星送(song)入既定軌道。

北斗二(er)號(hao)系(xi)統(tong)建成(cheng)并投(tou)入(ru)運行以來,系(xi)統(tong)總體運行穩定可靠,服務(wu)(wu)性能滿足承諾指(zhi)標(biao)要求(qiu),從未發(fa)生服務(wu)(wu)中斷,定位精(jing)度(du)由10米提升至6米。

我(wo)國于20世紀后(hou)期開始探(tan)索適合國情的(de)衛(wei)星(xing)導航(hang)系(xi)統(tong)發展(zhan)道(dao)路(lu),逐步(bu)形成“三步(bu)走”發展(zhan)戰略:2000年年底建(jian)(jian)成北(bei)斗一號系(xi)統(tong),向中國提供(gong)服務(wu)(wu);2012年年底建(jian)(jian)成北(bei)斗二號系(xi)統(tong),向亞太地(di)區提供(gong)服務(wu)(wu);2020年前后(hou)建(jian)(jian)成北(bei)斗全(quan)球(qiu)系(xi)統(tong),向全(quan)球(qiu)提供(gong)服務(wu)(wu)。

從2004年北斗二號衛(wei)星導航系統任(ren)務立項到(dao)現(xian)在,衛(wei)星研(yan)制試驗隊經(jing)歷了研(yan)制初期的艱難起步,有過(guo)被國(guo)外封(feng)鎖(suo)技術的“絕望(wang)”,體驗過(guo)組網成功(gong)的激動與喜悅,如今最后一顆備份星也順利到(dao)崗待命。

航(hang)天(tian)科技集團(tuan)五(wu)院北(bei)斗二號衛(wei)星總體主(zhu)任(ren)設計師叢飛(fei)告訴記者:“北(bei)斗二號就(jiu)是我的(de)青(qing)春,見證(zheng)了成(cheng)功的(de)喜悅和(he)失敗的(de)淚水,也見證(zheng)了中國北(bei)斗的(de)自(zi)主(zhu)創新之路!”

“國外對我們技術封鎖,怎么辦?自己干!”

2007年(nian)(nian)4月14日,隨著第1顆(ke)北斗(dou)(dou)二(er)(er)(er)號導航衛(wei)星發射升空(kong),我國進入“北斗(dou)(dou)二(er)(er)(er)號”時代(dai)。5年(nian)(nian)后,北斗(dou)(dou)二(er)(er)(er)號系統(tong)(tong)向(xiang)亞太地區提(ti)供服務,標(biao)志著我國北斗(dou)(dou)區域衛(wei)星導航系統(tong)(tong)建設完成(cheng)。截至(zhi)目前,這一系統(tong)(tong)已連(lian)續穩定運(yun)行7年(nian)(nian)。

“北(bei)斗的(de)研制(zhi),是(shi)中(zhong)國(guo)人自己干出來的(de)。‘巨(ju)人’對我們技術(shu)封鎖,不讓我們站(zhan)在肩(jian)膀上。唯一(yi)的(de)辦(ban)法,就(jiu)是(shi)自己成為巨(ju)人。”航天科技集團五院北(bei)斗二號衛星首任(ren)總(zong)指揮(hui)李祖(zu)洪說,與高(gao)手同(tong)臺競技,我們必須自創一(yi)派“中(zhong)國(guo)功夫(fu)”。

北(bei)斗(dou)(dou)(dou)二號(hao)(hao)誕生于國家(jia)迫(po)切需要之時。2004年,航天科技集團五院抓總研制的“北(bei)斗(dou)(dou)(dou)一號(hao)(hao)”衛(wei)星,已實現我國衛(wei)星導航系(xi)(xi)統(tong)的“從(cong)無到有(you)”。按照北(bei)斗(dou)(dou)(dou)衛(wei)星系(xi)(xi)統(tong)“三步走”的發展戰(zhan)略,建設北(bei)斗(dou)(dou)(dou)二號(hao)(hao)衛(wei)星系(xi)(xi)統(tong)、快速形成區域導航服(fu)務能力成為(wei)當務之急(ji)。

研制(zhi)道路上最大的“攔路虎(hu)”是高精度(du)時間基準技(ji)術,這(zhe)項核(he)心技(ji)術直接決(jue)定(ding)著(zhu)定(ding)位精度(du),決(jue)定(ding)著(zhu)整個工程的成敗。

“國外(wai)對我(wo)們技術封鎖,怎(zen)么辦?自己干!”五院研制團(tuan)隊相關(guan)(guan)負(fu)責人回憶,當時整(zheng)個(ge)隊伍咬緊牙關(guan)(guan),全力啃(ken)下了(le)這塊(kuai)“硬骨頭”,讓國產(chan)星載銣鐘(zhong)從無(wu)到有,從粗(cu)到細,性(xing)能(neng)指標不斷提高,成(cheng)功突(tu)破封鎖。

如今(jin)北斗系統(tong)國(guo)產(chan)(chan)化率已提高至“核心部件100%國(guo)產(chan)(chan)”,一系列技術瓶頸被(bei)相(xiang)繼攻(gong)克。該負(fu)責人說,“上世紀(ji)六七(qi)十年代我們有(you)原子彈(dan),現在我們有(you)原子鐘,北斗因(yin)自(zi)主創新而挺(ting)起了國(guo)人的(de)脊梁!”

最初研制隊伍平均年齡20多歲

在叢(cong)飛看來,從(cong)無到有的(de)(de)過程最(zui)艱難,也(ye)最(zui)難忘。在北斗二號研(yan)制初期,團(tuan)隊要在短短3年時(shi)間(jian)內,并行完(wan)成包括3顆(ke)初樣星和(he)1顆(ke)試驗正樣星的(de)(de)研(yan)制工作。不僅如此,國際電聯分配(pei)的(de)(de)軌道(dao)資源時(shi)效性很有限(xian),團(tuan)隊肩上的(de)(de)壓力很大。

當(dang)時(shi),研制團隊的(de)平均年齡只有20多(duo)歲,大家邊學(xue)邊干,不斷加強自(zi)主(zhu)創新,實現攻(gong)堅(jian)克難(nan),“連續(xu)歸了4次(ci)(ci)零(ling),每一次(ci)(ci)都很艱難(nan),但是大家頂住了壓力和(he)質(zhi)疑,成功(gong)驗證(zheng)新技術(shu),為后續(xu)任(ren)務的(de)順(shun)利完成打下(xia)了基礎。”

時任(ren)北(bei)斗二號衛星總設(she)(she)計師,現任(ren)北(bei)斗三號工程副總設(she)(she)計師、衛星首席總設(she)(she)計師的謝軍說,研制隊伍一直把(ba)中(zhong)國(guo)北(bei)斗看作(zuo)(zuo)國(guo)家名片,傾盡全力去(qu)愛(ai)護它(ta)、建(jian)設(she)(she)它(ta),用(yong)“自主(zhu)創新、團結協作(zuo)(zuo)、攻堅克難、追求卓越”的北(bei)斗精神,攜手塑造中(zhong)國(guo)北(bei)斗這個響當(dang)當(dang)的品(pin)牌(pai)。

截至目前,仍在太空中運行的(de)16顆北斗二號衛星,近(jin)半(ban)數已是超(chao)壽服役。雖然這支光(guang)榮的(de)隊(dui)伍(wu)老驥(ji)伏櫪、斗志昂(ang)揚,但不可否認其“老齡化(hua)”趨(qu)勢。

5月17日入(ru)伍的新兵,就是(shi)以備(bei)份(fen)星身份(fen)對北(bei)斗(dou)(dou)(dou)區域衛(wei)星導航(hang)系統(tong)提供的補充(chong)。“備(bei)份(fen)星為北(bei)斗(dou)(dou)(dou)二號向北(bei)斗(dou)(dou)(dou)三(san)號過渡(du)發揮了(le)重大(da)作用”,北(bei)斗(dou)(dou)(dou)衛(wei)星導航(hang)系統(tong)總(zong)設計師楊長(chang)風說(shuo),穩固(gu)的大(da)后(hou)方對整個北(bei)斗(dou)(dou)(dou)導航(hang)工(gong)程至關重要。

令人欣慰的(de)是,自正(zheng)式提供(gong)(gong)服(fu)(fu)(fu)務(wu)以來,北斗(dou)導航區域系(xi)統一(yi)直在連續、穩定、可靠(kao)地運行,免(mian)費向亞太地區提供(gong)(gong)公開服(fu)(fu)(fu)務(wu),全天候、全天時為(wei)各(ge)類用戶(hu)提供(gong)(gong)了(le)大量高(gao)精(jing)度、高(gao)可靠(kao)的(de)定位、導航、授時服(fu)(fu)(fu)務(wu),“從未發生一(yi)次服(fu)(fu)(fu)務(wu)中(zhong)斷(duan)”。

正(zheng)如北斗二(er)號總指(zhi)揮兼總設計師楊(yang)慧所(suo)說(shuo),二(er)十載、二(er)十星(xing)(xing),北斗二(er)號將國人的(de)驕傲書(shu)寫在寥廓星(xing)(xing)空。2020年(nian)服務范(fan)圍覆蓋全球,北斗二(er)號將在天疆(jiang)續寫“老(lao)兵”傳奇。

【責任編(bian)輯:李巨堯】

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