龔盛輝
編者按:
衛(wèi)星導(dǎo)航的誕生,改變了世界。中國北斗人憑著“自主創(chuàng)新、團結(jié)協(xié)作、攻堅克難、追求卓越”的北斗精神,攻克了具有世界領(lǐng)先水平的新一代導(dǎo)航信號技術(shù),實現(xiàn)了衛(wèi)星小型化等一系列顛覆性創(chuàng)新,創(chuàng)造了衛(wèi)星導(dǎo)航新奇跡。“中國的北斗,世界的北斗”,既是大國情懷,也是北斗衛(wèi)星導(dǎo)航建設(shè)的初衷。本刊從山東文藝出版社《中國北斗》一書中節(jié)選了部分章節(jié),以此向每一位北斗人致敬。
帶著“向?qū)А钡膶?dǎo)彈
在充滿未知的地球上,如何準確找到自己的位置和前行方向,是科學(xué)家矢志不移的追求之一,時刻牽動著他們敏銳的神經(jīng)。
1957年10月4日,人類第一顆人造地球衛(wèi)星在蘇聯(lián)的拜科努爾航天發(fā)射中心升空,開啟了人類的太空時代。
人類首顆衛(wèi)星升空的第二年,即1958年,美國海軍率先開啟了衛(wèi)星定位研究,經(jīng)過數(shù)年卓有成效的探索,建成了人類第一個衛(wèi)星定位系統(tǒng)——子午儀衛(wèi)星定位系統(tǒng)。雖然定位時間長,不能連續(xù)導(dǎo)航,也難以修正電離層延遲誤差,但它在人類定位技術(shù)史上無疑具有革命性的意義。針對它的缺陷,美國海軍也提出新計劃,試驗了星載原子鐘,擬為海軍艦艇尤其是核潛艇提供低動態(tài)的二維定位服務(wù)。與此同時,美國空軍提出“621B計劃”,準備以偽隨機碼作為基礎(chǔ)的測距原理,為空軍提供高動態(tài)三維服務(wù)。1973年,美國五角大樓將海空軍的方案合二為一,建立國防導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng),這是GPS(Global Positioning System)的雛形。此后不久,美國國防導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)更名為全球定位系統(tǒng),即GPS。從20世紀70年代末到80年代中期,美國先后發(fā)射11顆試驗衛(wèi)星,充分驗證了地面接收機、地面跟蹤網(wǎng)絡(luò)和GPS衛(wèi)星定位能力的可靠性。1989年2月,第一顆GPS工作衛(wèi)星成功發(fā)射,GPS開始組網(wǎng)。此后短短兩年間,美國共發(fā)射了9顆GPS衛(wèi)星,可謂爭分奪秒,緊鑼密鼓。
經(jīng)歷了20世紀50年代的朝鮮戰(zhàn)爭和自20世紀50年代持續(xù)至70年代的越南戰(zhàn)爭后,面對數(shù)字驚人的人員傷亡,美軍對短兵相接、相互滲透的作戰(zhàn)模式產(chǎn)生了恐懼,開始探索新的作戰(zhàn)模式。隨著信息技術(shù)的出現(xiàn)及不斷成熟,美國提出了“精確戰(zhàn)”概念。
“精確戰(zhàn)”是指依靠信息技術(shù)的支持,運用精確制導(dǎo)武器系統(tǒng),對敵人實行精確打擊的作戰(zhàn)模式。它可在多維空間和不同時間,以多種方式對敵人實施全方位立體打擊,進而達到作戰(zhàn)目的。它具有作戰(zhàn)距離遠、重點打擊精確、作戰(zhàn)節(jié)奏快、作戰(zhàn)效益高、附帶傷亡小、作戰(zhàn)可控性強的特點。
“精確戰(zhàn)”的實現(xiàn),需要信息技術(shù)尤其是衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)的支撐。
1990年8月,海灣戰(zhàn)爭爆發(fā)。1991年初,美國發(fā)起了代號為“沙漠風(fēng)暴”的軍事行動。這場行動幾乎是在美軍部署完成第一個GPS基本星座的同一時間爆發(fā)的。就在行動實施前的16個月里,美軍先后發(fā)射了10顆導(dǎo)航衛(wèi)星,與在軌的數(shù)顆超期服役試驗衛(wèi)星,共同組成了一個龐大的GPS星座,為整個海灣戰(zhàn)區(qū)提供全天候二維(經(jīng)度、緯度)和每天19小時的三維(經(jīng)度、緯度、高度)導(dǎo)航定位服務(wù)。
當時美軍的導(dǎo)航衛(wèi)星為防區(qū)外發(fā)射的空對地導(dǎo)彈提供精確制導(dǎo),在高密度空襲中,為幾百架飛機提供精確導(dǎo)航,提高了戰(zhàn)斗機和轟炸機的攻擊精度,隱身飛機和巡航導(dǎo)彈幾乎全靠GPS來選擇隱蔽的進攻路線。同時,它還為在沙漠中行軍的部隊提供了精確定位服務(wù)和方向指引。雖然此時GPS衛(wèi)星在戰(zhàn)爭中應(yīng)用有限,但它卻向世人展示了巨大的潛在軍事價值,尤其是“戰(zhàn)斧”巡航導(dǎo)彈的威力,更是讓人目瞪口呆。
時任伊拉克總統(tǒng)薩達姆耗費近10年時間,苦心經(jīng)營了一座深入地下數(shù)十米、富麗堂皇的地下總統(tǒng)府。戰(zhàn)爭爆發(fā)后,美軍實施“斬首行動”,從戰(zhàn)艦上發(fā)射的兩枚“戰(zhàn)斧”巡航導(dǎo)彈,在GPS引導(dǎo)下飛行2000多公里,一前一后精確通過直徑不到2米的位于沙漠腹地的地下總統(tǒng)府地面換氣窗,一舉摧毀了薩達姆的地下宮殿。
兩枚“戰(zhàn)斧”巡航導(dǎo)彈,飛行2000多公里,全部命中直徑不到2米的目標!還有什么比它更精準?
由此,“戰(zhàn)斧”被人們稱為“帶著‘向?qū)У膶?dǎo)彈”。
這場戰(zhàn)爭,也被軍事理論家們稱為“精確戰(zhàn)的源頭與象征”。
高科技領(lǐng)域的“新寵”
第一次海灣戰(zhàn)爭結(jié)束后,它的最高導(dǎo)演和指揮者——美國總統(tǒng)老布什,向國會發(fā)表國情咨文演講,在講到這場戰(zhàn)爭時,他揮手在空中畫了一個圓,然后微昂著頭,迎接臺下的掌聲和歡呼聲。
軍事觀察家們把老布什畫圓的手勢稱為“開啟世界衛(wèi)星導(dǎo)航時代的經(jīng)典手勢”。它不僅意味著向美軍發(fā)出了加緊GPS建設(shè)的號令,還標志著導(dǎo)航“戰(zhàn)國時代”的到來。
美國五角大樓聞令而動,更加積極地推進全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建設(shè)。1991年7月,美國GPS衛(wèi)星全部使用新一代技術(shù),將定位精度提高到粗碼精度100米、精碼精度10米。1993年12月,GPS具備初步作戰(zhàn)能力。1994年3月,美國預(yù)定的24顆衛(wèi)星全部發(fā)射完畢。1995年4月,美國宣布GPS具備完全作戰(zhàn)能力。
此后,美國為保持在世界導(dǎo)航技術(shù)領(lǐng)域的絕對優(yōu)勢,按照“部署一代、改進一代、研發(fā)一代”的戰(zhàn)略,堅持以每代間隔10年的速度,緊鑼密鼓地對GPS進行更新?lián)Q代。1997年,美國開始新一代導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)射,到2004年,共有12顆新一代導(dǎo)航衛(wèi)星升空,民用GPS的定位精度達到6.2米的實用化水平。2005年到2009年,美國共發(fā)射8顆GPS升級版衛(wèi)星,信號強度增加4倍,定位精度達到分米級。2010年至2014年,美國發(fā)射了12顆新一代GPS衛(wèi)星,定位精度再次提升,系統(tǒng)整體性能進一步增強。
1993年,俄羅斯局勢稍有好轉(zhuǎn),當葉利欽政府能夠騰出精力重新審視美軍GPS建設(shè)情況及其在第一次海灣戰(zhàn)爭中的表現(xiàn)時,竟被老布什那個在空中畫圓的手勢驚出一身冷汗。俄羅斯緊急調(diào)撥數(shù)十億美元,陸續(xù)向太空發(fā)射數(shù)十顆導(dǎo)航衛(wèi)星,建成了覆蓋全球的格羅納斯導(dǎo)航定位系統(tǒng)。
歐盟于1999年首次公布了伽利略導(dǎo)航定位系統(tǒng)建設(shè)計劃。伽利略計劃由歐盟國家投資35億歐元,同時聯(lián)合日本、以色列、烏克蘭、印度、摩洛哥、韓國、阿根廷、巴西、墨西哥、挪威、智利、馬來西亞、加拿大、澳大利亞等國家共同建設(shè)。伽利略導(dǎo)航定位系統(tǒng)是歐洲自主的、獨立的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),提供高精度、高可靠性的定位服務(wù),有著覆蓋全球的導(dǎo)航和定位功能。
我們的近鄰日本和印度,前者建立了覆蓋本土及周邊的準天頂導(dǎo)航定位系統(tǒng),后者也研制建設(shè)了區(qū)域?qū)Ш较到y(tǒng)。因為在他們看來,衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)是國家崛起的重器,亦是大國標志之一。
衛(wèi)星導(dǎo)航,已成為全世界高科技領(lǐng)域的“新寵”。
“雙星定位系統(tǒng)”
衛(wèi)星導(dǎo)航方興未艾之際,正值中國改革開放初期。一些有著敏銳目光的科技工作者認識到,衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)在社會各領(lǐng)域有著巨大的應(yīng)用價值和廣闊的發(fā)展前景。中國作為世界第一人口大國,如果使這一技術(shù)惠及民眾,不僅能造福本國百姓,也是對世界人民的重要貢獻。
1983年,以中國航天測控技術(shù)創(chuàng)始人之一、國家“863計劃”倡議人之一、“兩彈一星功勛獎?wù)隆鲍@得者陳芳允教授為代表的老一輩航天科學(xué)家,為中國衛(wèi)星導(dǎo)航找到了一條科學(xué)的道路——“雙星定位系統(tǒng)”。
1958年,美國啟動了世界上第一個衛(wèi)星定位系統(tǒng)“子午儀衛(wèi)星定位系統(tǒng)”建設(shè)工程。這一信息宛如一顆隕石掉進了陳芳允等航天專家的腦海,激起層層波瀾,他們從那時起就開始對新興的衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)進行跟蹤研究。
雖然中國航天事業(yè)剛剛起步,但在航天專家們的倡導(dǎo)下,國家很快制定了代號為“燈塔計劃”的衛(wèi)星導(dǎo)航方案,并將其寫入“七五”計劃。但當時的經(jīng)濟條件、技術(shù)力量和生產(chǎn)條件都不成熟。因此,直到20世紀70年代末80年代初,“燈塔計劃”仍沒有進入工程實施階段。
陳芳允認為,中國衛(wèi)星導(dǎo)航計劃之所以出現(xiàn)遲滯,是因為沒有找到適合中國國情的衛(wèi)星導(dǎo)航發(fā)展之路。況且,衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)不僅技術(shù)要求高、工程難度大,還是個吞金熔銀的“時尚游戲”,像美國建設(shè)GPS那樣,動輒投入數(shù)十億乃至上百億美元,這對當時的中國來說,無疑是天文數(shù)字。須知,1980年中國的GDP總量僅有4587.6億元。建設(shè)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)這樣的“時尚游戲”,中國人顯然玩不起。
但玩不起就不玩了嗎?
當然要玩。衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)影響著世界的未來,國家再窮,也要玩。
怎樣才能讓中國在世界導(dǎo)航定位技術(shù)領(lǐng)域既“玩得起”又“玩得像”呢?陳芳允、沈榮駿、孫家棟等我國老一輩航天科學(xué)家在苦苦思索這個問題,并相互交流探討。陳芳允把大家的討論成果予以總結(jié)提煉,于1983年首次提出了“雙星定位系統(tǒng)”的設(shè)想,并在世界上首次設(shè)計了系統(tǒng)的通信功能,讓系統(tǒng)不僅像GPS那樣能讓人知道“我在哪里”,還能告訴別人“我需要什么”。
沈榮駿教授對陳芳允的“雙星定位”構(gòu)想非常支持。
那年,沈榮駿、孫家棟等一行人出國考察。他們先后出訪了巴西、加拿大,接著來到美國。一天,他們在高通公司參觀時,意外發(fā)現(xiàn)該公司用兩顆靜地軌道衛(wèi)星建立的導(dǎo)航系統(tǒng),為汽車、輪船等交通工具提供的導(dǎo)航服務(wù)效果非常好。沈榮駿、孫家棟都認為“雙星定位系統(tǒng)”工程建設(shè)簡單,經(jīng)費需求相對較少,而技術(shù)起點高、創(chuàng)新亮點多,符合中國國情。
回國后,沈榮駿立刻與陳芳允進行交流,并安排了項目???,在北京跟蹤與通信技術(shù)研究所設(shè)立了“雙星定位”總體論證和試驗演示項目。為此,研究所很快成立了以劉志逵為組長,何平江、王莉、曹紹鹿等為組員的“雙星定位系統(tǒng)”驗證小組。
1989年9月4日凌晨,“雙星定位系統(tǒng)”首次星地對接演示,成功收到衛(wèi)星信號,定位精度與美國第一代GPS的定位精度非常接近。
“生命線要攥在自己手里”
1983年9月1日清晨,蘇聯(lián)庫頁島上空一聲巨響,因?qū)Ш较到y(tǒng)故障誤入該國領(lǐng)空的韓國007號客機,被蘇聯(lián)戰(zhàn)機擊落,機上的機組人員和200多名乘客無一生還,釀成“007空難”。
人們在震驚之余,都在心里祈禱,但愿此類悲劇再也不要重演,并寄希望于美國正在興建的GPS。而美國政府也似乎非常樂于助人,時任總統(tǒng)里根在新聞發(fā)布會上向世界宣布:GPS一旦建成,將向全世界免費開放,讓人類共同使用。
一時間,美國GPS成為世人眼里的“活雷鋒”。就在“007空難”發(fā)生一年多后的1985年4月15至18日,美國在華盛頓舉辦了“GPS全球定位系統(tǒng)國際運用研討會”,盛邀世界各國專家前來學(xué)習(xí)研討GPS的功能及應(yīng)用。
我國測繪領(lǐng)域?qū)<也窇c君也在受邀之列。卜慶君上大學(xué)時學(xué)的是天文學(xué)專業(yè),專業(yè)與崗位的敏感讓他很早就開始關(guān)注GPS,對它的用途了如指掌。接到美國邀請后,卜慶君腦海里跳出了一連串的問號:從來對高新技術(shù)捂得死緊的美國,為何突然如此慷慨?他們背后的意圖是什么?
帶著這些問號,卜慶君登上飛往美國的航班,走進了研討會會場。果然,美方人員帶著一臉豪情介紹完GPS的用途和前景后,便毫不隱諱地對來自世界各國的專家說:“我們的GPS編碼分為軍用和民用兩種。在特殊情況下,為了保證我們國家的安全,我們軍方會采取三種措施應(yīng)對緊急狀況:第一,降低對方的導(dǎo)航精度;第二,隨時變換編碼;第三,進行區(qū)域性管理?!币簿褪钦f,通過以上三種方式,美方可以限制國內(nèi)外用戶對GPS的使用。
聽了這話,卜慶君心里像打翻了五味瓶,很不是滋味。雖然人家的GPS讓全世界共享,可要是這世界上只有GPS這一家導(dǎo)航,無論是哪個國家用了,把它裝到飛機、輪船、火箭上,都如同自己的身體裝上了別人的眼睛,終究不是長久之計。要是眼睛哪天累了,或是不高興了,把上下眼皮一合,身體不就抓瞎了嗎?
無論是身體,還是眼睛,只有是自己的,才能自主可控,才靠譜,才不心慌!
回國后,卜慶君向上級呈送了一份報告,建議對于GPS的發(fā)展和應(yīng)用要跟蹤研究,與此同時,要發(fā)展中國自己的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。幾天后,卜慶君在一個國內(nèi)學(xué)術(shù)研討會上,聽到了陳芳允做的學(xué)術(shù)報告,當聽到“利用兩顆衛(wèi)星就可以解決地面定位問題”時,他那張自參加了美國研討會后就一直陰沉著的臉,第一次露出了喜悅的笑容。
但那時,由于歷史條件的局限,人們對中國是否發(fā)展衛(wèi)星導(dǎo)航定位事業(yè),出現(xiàn)了“兩少”“兩多”的態(tài)度——贊賞的少,支持的少;提疑問的多,潑涼水的多。
人們提出的第一個疑問是:我們有沒有這個經(jīng)濟實力?
美國GPS研發(fā)20多年,耗費上百億美元。而當時的中國,正集中精力搞經(jīng)濟建設(shè),國民經(jīng)濟仍處在困境中,又正值改革開放之初、百廢待興之時,亟待投資的領(lǐng)域很多,要從有限的“蛋糕”上剜下一大塊,投入幾年乃至十幾年才能見到效益的衛(wèi)星導(dǎo)航建設(shè),無論是誰都要三思而后行。
人們提出的第二個疑問是:我們的技術(shù)水平能否達到?
衛(wèi)星導(dǎo)航定位是個前沿性強、技術(shù)難度大的航天工程。以當時我國的航天技術(shù)水平和人才儲備狀況,即使選擇相對容易實現(xiàn)的“雙星定位”方案,對我們來說也是一條充滿荊棘的道路。
人們提出的第三個疑問是:既然美國已經(jīng)快要建成GPS并承諾向全球免費開放,我們還有必要搞這個“雙星定位系統(tǒng)”嗎?甚至有人說,中美兩國在國際事務(wù)中合作還算默契,以后美國GPS向世界開放,連蘇聯(lián)都可以免費共享,難道還會不讓我們中國人使用?既如此,還用得著火急火燎地花那么多錢搞自己的衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)嗎?
陳芳允、沈榮駿、孫家棟等專家聽了這些疑問,禁不住暗暗焦急。
他們要告訴大家,衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是什么。
是不折不扣的國之重器,是提高一個國家國際地位的重要載體,是促進和推動經(jīng)濟社會發(fā)展的強大動力,是推動國家信息化建設(shè)的重要保證,是應(yīng)對重大自然災(zāi)害的生命通道……
這樣的“生命線”,我們豈能寄希望于別人恩賜,又怎能不牢牢地攥在自己手里?
1994年,代號為“北斗一號”的衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)終于被國家正式立項,以測繪主管部門為第一用戶,成立應(yīng)用管理中心。中國衛(wèi)星導(dǎo)航建設(shè),終于在美國GPS建設(shè)走了近20年,陳芳允提出“雙星定位”方案10年后,徐徐拉開了大幕。
“國家需要,我就去做”
衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是超級大科學(xué)、大工程、大系統(tǒng),建設(shè)時間長,學(xué)科覆蓋面廣,參建人員多,投入資金大。如美國GPS從20世紀70年代初啟動到1994年預(yù)定衛(wèi)星發(fā)射完畢,歷時20多年,涉及近百個學(xué)科專業(yè)方向,數(shù)百個國家部門、科研機構(gòu)參加建設(shè),高峰時期參建人數(shù)多達數(shù)十萬,先后投入資金達百億美元。
那么,誰能擔(dān)當中國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)總設(shè)計師呢?大家都在心里揣測。在人們翹首以待的目光里,孫家棟被任命為北斗一號總設(shè)計師,李祖洪被任命為副總設(shè)計師。
孫家棟是中國航天事業(yè)發(fā)展歷程的親歷者、見證者和決策人、組織者之一,是中國航天領(lǐng)域少有的既研制過火箭又研制過衛(wèi)星,既有深厚的航天學(xué)術(shù)底蘊、豐富的航天工程實踐經(jīng)驗,又有航天產(chǎn)品出口貿(mào)易經(jīng)歷的“航天全才”。
在數(shù)十年航天生涯中,孫家棟創(chuàng)造了眾多的中國第一:第一顆人造地球衛(wèi)星、第一顆遙感探測衛(wèi)星、第一顆返回式衛(wèi)星的技術(shù)負責(zé)人、總設(shè)計師,中國通信衛(wèi)星、氣象衛(wèi)星、資源探測衛(wèi)星等第二代應(yīng)用衛(wèi)星的工程總師,中國探月工程總設(shè)計師……
1929年,孫家棟出生于遼寧瓦房店。1942年,他考入哈爾濱第一高等學(xué)校土木系,中途因戰(zhàn)爭失學(xué)。1948年9月,他考入哈爾濱工業(yè)大學(xué)預(yù)科學(xué)習(xí)俄文。1951年,他和另外29名同學(xué)一道,被派往蘇聯(lián)茹柯夫斯基工程學(xué)院學(xué)習(xí)飛機發(fā)動機專業(yè),成為中華人民共和國成立后第一批公派留學(xué)人員。茹柯夫斯基工程學(xué)院規(guī)定,每年各科考試成績都獲得5分的同學(xué),畢業(yè)時可獲得一枚印有斯大林頭像的金質(zhì)獎?wù)隆?958年,孫家棟帶著這樣一枚珍貴的金質(zhì)獎?wù)禄氐搅俗鎳?。彼時,正是“兩彈一星”工程啟動之時,需要大量的專業(yè)人才。因此,孫家棟被分配到航天部門總體設(shè)計部。對此,孫家棟感慨地說:“學(xué)了7年飛機發(fā)動機專業(yè),本以為會和飛機打一輩子交道,沒想到卻干起了總體設(shè)計?!北M管如此,當組織上問他有什么想法時,他依然微笑著回答:“國家需要,我就去做,并努力做好?!?/p>
中國衛(wèi)星導(dǎo)航問題也是孫家棟一直在思考的問題。他敏銳地意識到,衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)對國家強盛至關(guān)重要,一個國家只有擁有自主研發(fā)、自主控制的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),才能為現(xiàn)代化建設(shè)提供一個可靠保障。但中國衛(wèi)星導(dǎo)航事業(yè)如何走?孫家棟認為,中國的衛(wèi)星導(dǎo)航事業(yè)要像美國、俄羅斯那樣一步建成全球系統(tǒng),顯然不符合研發(fā)起步落后、技術(shù)人才匱乏、技術(shù)基礎(chǔ)欠缺、經(jīng)濟實力薄弱的中國實際,中國衛(wèi)星導(dǎo)航之路需要“摸著石頭過河”,只能走循序漸進的建設(shè)路子。
鐵皮屋的品格
20世紀90年代初的一天傍晚,西安某研究所高級工程師譚述森正和妻子張玉華在大院里散步,一位辦公室工作人員跑過來通知他:“北京來領(lǐng)導(dǎo)了,點名要見您。晚上8點,領(lǐng)導(dǎo)在招待所等您?!?/p>
這位從北京來的領(lǐng)導(dǎo),正是卜慶君。他一直積極推動衛(wèi)星導(dǎo)航工程,現(xiàn)在終于有了眉目。應(yīng)用管理中心作為北斗一號第一用戶單位,肩負著建立北京衛(wèi)星導(dǎo)航中心等一系列重大任務(wù)。卜慶君高興之余,依然眉頭緊鎖。我國的衛(wèi)星導(dǎo)航事業(yè)起步比美國晚20年,一無技術(shù),二無經(jīng)驗,三無人才,四無衛(wèi)星通信頻率資源,科技實力甚至不足以研制一臺簡單的GPS接收機。因此,首先必須建立一支團隊,集合一批懂測繪的導(dǎo)航技術(shù)專業(yè)人才。
卜慶君自然而然地想到了譚述森。
譚述森是測繪老專家。20世紀60年代,西藏地區(qū)測繪任務(wù)非常緊迫,上大學(xué)時攻讀雷達專業(yè)的譚述森加入了針對西藏地區(qū)進行測繪的行列,探索運用雷達技術(shù)從事地形測繪。1974年,南海地形資料亟待完善,譚述森又肩負起南海測繪重任。他作為南海測繪大隊的分隊隊長,帶領(lǐng)隊友們踏波逐浪、爬礁登島,完成了我國西沙群島大地聯(lián)測和海上島礁攝影,為西沙群島高精度測繪成果納入新中國地圖作出了關(guān)鍵性貢獻。20世紀70年代末80年代初,我國南方急需解決叢林地帶導(dǎo)航定位難題,譚述森再次臨危受命,率領(lǐng)技術(shù)人員上高山入?yún)擦?,探索找尋現(xiàn)代化導(dǎo)航定位手段。
這樣一位數(shù)次在關(guān)鍵時刻完成關(guān)鍵任務(wù)的測繪專家,無疑是值得信賴的。現(xiàn)在唯一讓卜慶君擔(dān)心的是,譚述森已經(jīng)52歲了,是十幾年的老高工,享受國務(wù)院特殊津貼,可謂功成名就,完全有資格享享清福,不知他是否還“志在千里”,愿意接受開拓“天疆”的重任。
讓卜慶君沒想到的是,他與譚述森見面后,剛說完“組織上準備讓您擔(dān)任北京衛(wèi)星導(dǎo)航中心總工程師”這句話,譚述森眼都沒眨一下,就答應(yīng)下來:“這事,我干!”還追加了一句:“這事,我太想干了!”
譚述森對這事可謂期待已久。通過多年應(yīng)用雷達技術(shù)探索復(fù)雜地區(qū)的測繪實踐,他發(fā)現(xiàn)雷達技術(shù)手段對復(fù)雜地區(qū)測繪依然鞭長莫及,有著諸多局限性。他先后把國外兩種新興技術(shù)引入復(fù)雜地區(qū)的測繪,但效果都不盡如人意。20世紀80年代初,他再次探索運用子午儀、通信系統(tǒng)實現(xiàn)導(dǎo)航定位,結(jié)果還是行不通。正在譚述森苦苦探索中國復(fù)雜地區(qū)測繪之路時,美國的GPS突然闖入他的視野,經(jīng)過仔細深入的研究,他認為只有衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)能夠破解復(fù)雜地區(qū)測繪難題。從那時起,譚述森就期待著中國衛(wèi)星導(dǎo)航事業(yè)早日啟航。
1994年,接受北京衛(wèi)星導(dǎo)航中心總工程師重任的譚述森從西安調(diào)到了北京工作。
當時北斗已決定立項,但波折遠沒有停止。正式立項報告呈送到國家有關(guān)部門后,得到了“衛(wèi)星導(dǎo)航確實很重要,可以開始預(yù)研”的指示。負責(zé)擬定立項報告的領(lǐng)導(dǎo)一看到指示中的“預(yù)研”兩個字就急了——什么是預(yù)研?預(yù)研就是基礎(chǔ)技術(shù)預(yù)先研究?;A(chǔ)技術(shù)早已完成,還繼續(xù)“預(yù)研”,意味著北斗工程啟動將遙遙無期。
他們馬上給有關(guān)部門打電話,懇求對“雙星定位系統(tǒng)”正式立項,立刻進行工程策劃。接著又給航天主管部門有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)打電話,請他們在有關(guān)會議上“多給衛(wèi)星導(dǎo)航說說話”。王統(tǒng)業(yè)是位長期從事航天科技管理的老領(lǐng)導(dǎo),他深知新興的衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)對于一個國家的未來意味著什么,通過他和沈榮駿等領(lǐng)導(dǎo)、專家在有關(guān)會議上深入陳述、反復(fù)強調(diào),國家有關(guān)部門及時準予北斗衛(wèi)星導(dǎo)航正式立項,進入工程實施階段。
可一波剛平,一波又起。由于“載人航天工程”建設(shè)正如火如荼,中國空間技術(shù)研究院深感任務(wù)繁重,有人擔(dān)心北斗工程會占用載人航天工程的科研資源,建議將北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)總部移師上海,由上海航天機構(gòu)主導(dǎo)完成。
譚述森他們聽到這個消息,心頭又一緊。由于“雙星定位系統(tǒng)”所有前期預(yù)研都是在北京完成的,要是總部往上海一搬,前期組建的預(yù)研隊伍將有分解的危險,預(yù)研成果的含金量就會大打折扣,北斗工程又要陷入遙遙無期的局面。大家又火急火燎地跑主管機關(guān),耐心細致地陳述搬遷的弊端,好不容易才保住了北斗在北京的中心根據(jù)地。
辦公場所問題也一直困擾著北斗一號總體設(shè)計團隊。第一批抽調(diào)的6名專家來到北京后,竟無屋可住、無房辦公。測繪部門領(lǐng)導(dǎo)只能租下招待所的4間房,3間住人,1間辦公。后來團隊很快發(fā)展到20多人,測繪部門領(lǐng)導(dǎo)想盡辦法,東挪西擠,為他們騰出了一間鐵皮屋,作為研究設(shè)計的場所。
這是在20世紀90年代的北京小巷里常見的那種鐵皮屋,看上去有些簡陋,數(shù)十平方米,三四米高。但無論烈日暴曬,還是冰雪壓頂,這間小屋都頑強地堅守在那里,用自己并不強壯的身軀,默默庇護著在屋里工作的人們。
這種庇護,就是鐵皮屋的品格。
在這間鐵皮屋里,譚述森帶領(lǐng)團隊進行北斗一號建設(shè)的開局之旅——總體設(shè)計。通俗地說,就是給北斗一號描繪藍圖,尋找以后前進的路線,這直接決定著北斗一號的體制和未來發(fā)展的方向。
有人建議:“衛(wèi)星導(dǎo)航,美國已經(jīng)搞了20年,也非常成功,北斗就按照他們的路數(shù)搞,可以避免走彎路?!?/p>
譚述森耐心地開導(dǎo)大家:“北斗衛(wèi)星導(dǎo)航是國家重大科技項目,是國之重器。這樣的大工程我們千萬不能依著葫蘆畫瓢,踩著別人的腳印走。我們在為北斗一號畫藍圖時,一定要把問題想得細致一些,把設(shè)計搞得周到一些,把步子邁得穩(wěn)妥一些,若出現(xiàn)什么閃失或留下什么缺憾,我們會成為國家和民族的罪人。”
如何做到細致、周到、穩(wěn)妥呢?譚述森把它形象地概括為“看天看地,看左看右,看前看后,在借鑒中突破,立足國情求超越”。
“看天看地”,就是既要堅持高目標,又要立足中國國情。
“看左看右”,就是要研究衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀,把最新成果吸收進來。
“看前看后”,就是既要借鑒前人的經(jīng)驗,又要考慮衛(wèi)星導(dǎo)航的未來發(fā)展趨勢。我們雖然起步晚,但理念要超前,堅持高門檻,為后續(xù)發(fā)展留足空間。
“在借鑒中突破,立足國情求超越”,就是別人沒有的,我們要有;別人有的,我們要更好;別人走別人的路,我們走我們的路。
帶著這種理念,譚述森和大家一起貓機房、潛書海、下海島、登雪原,先后獲取90多萬個基礎(chǔ)數(shù)據(jù),積累了1000多萬字的技術(shù)資料。在此基礎(chǔ)上,經(jīng)過反復(fù)篩選,深入論證,發(fā)展了基于“三球交會定位原理”的定位模型與算法,進一步論證了“僅用兩顆衛(wèi)星結(jié)合地面高程數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)衛(wèi)星定位”的原理,豐富拓展了世界衛(wèi)星導(dǎo)航理論,創(chuàng)造性地描繪出北斗一號工程總體藍圖,使北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建設(shè)第一步就具備三大功能:一是快速定位,為服務(wù)區(qū)域內(nèi)的用戶提供全天候的實時定位服務(wù),定位精度達到世界先進水平;二是精密授時,精度達20納秒,躋身世界先進行列;三是短報文通信,用戶之間可一次傳送120個漢字信息。
北斗一號的這一總體設(shè)計,相對于GPS雖然差一大截,但也實現(xiàn)了一大創(chuàng)新,就是增加了短報文通信功能。GPS由于初始設(shè)計時沒有通信功能,只能讓用戶知道“我在哪里”,而北斗系統(tǒng)還能讓用戶知道彼此的位置,實現(xiàn)雙向通信。這是當時中國衛(wèi)星導(dǎo)航的最大創(chuàng)新,也是中國對人類導(dǎo)航事業(yè)作出的重大貢獻。
迎戰(zhàn)北斗瓶頸
當北斗一號工程啟動的消息傳到研究院時,王博士、歐博士等幾名年輕人熱血沸騰。實施北斗導(dǎo)航工程,是國家強盛、民族振興之舉,也是學(xué)科發(fā)展的大好機會,更是青年學(xué)子科研創(chuàng)新、建功立業(yè)的大平臺啊!
他們決心抓住這個機遇,融入北斗工程,為國家信息化建設(shè)作出貢獻!
不久,有關(guān)部門組織召開北斗工程建設(shè)“諸葛亮?xí)?,王博士?yīng)邀與會。在參觀實驗場時,工作人員興高采烈地向?qū)<覀兘榻B多年艱苦探索取得的豐碩成果。外行聽熱鬧,內(nèi)行聽門道。王博士一邊聽著講解,一邊飛速轉(zhuǎn)動大腦,思考著北斗工程的核心技術(shù)問題——信號“快捕精跟”。
這一關(guān)鍵核心技術(shù)解決了嗎?又是如何解決的?王博士一直期待著講解員介紹這項技術(shù),可直到參觀考察結(jié)束,講解員仍對它只字未提。即將離開實驗場時,王博士終于忍不住了,他把講解員拉到一邊,悄聲問道:“信號的‘快捕精跟,你們是如何解決的?”
講解員聽了,竟覺得很突然:“這……”
講解員臉上的茫然,讓王博士眼前一亮:這個制約北斗工程的瓶頸,不就是躋身北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建設(shè)行列最直接的通道嗎?
王博士向中國工程院院士郭教授匯報了自己的想法,得到了郭院士和單位領(lǐng)導(dǎo)的肯定與支持。他們認為,如果能拿下這個項目,不僅能入圍北斗工程,還能直接進入國家衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)創(chuàng)新的核心地帶!
他們立刻前往有關(guān)部門請戰(zhàn)。李祖洪、譚述森聽了他們的來意后,相視一笑,然后輕舒一口氣說:“這場關(guān)鍵技術(shù)攻堅戰(zhàn),總算等來了增援部隊。我們舉雙手歡迎你們團隊參與北斗工程攻關(guān)?!?/p>
其實,早在20世紀80年代,陳芳允首次提出“雙星定位”構(gòu)想之初,國家就開始布局這一關(guān)鍵技術(shù)研究,承研單位還是一家在該領(lǐng)域有著一流實力的“老字號”。遺憾的是,他們艱苦探索近10年,試驗做了一輪又一輪,可有關(guān)指標始終難有大幅提升,離應(yīng)用要求相差甚遠。用他們自己的話說:“我們這些年奮戰(zhàn)的日子和當年的抗戰(zhàn)一樣不容易啊?!彪S著北斗工程的啟動,“快捕精跟”關(guān)鍵技術(shù)已經(jīng)成為阻礙整個工程進展的瓶頸。
如何跳出艱苦奮戰(zhàn)卻難有進展的怪圈?是否繼續(xù)走傳統(tǒng)技術(shù)路線?
技術(shù)路線分析會上,團隊成員很快取得共識:在老路上死磕到底,一條道走到黑,永遠看不到曙光,只有解放思想、著眼未來、大膽創(chuàng)新,才能迎來新的黎明。
在深入調(diào)研、充分驗證的基礎(chǔ)上,王博士、歐博士等幾名年輕人,斗膽聯(lián)名給“雙星定位”理論開創(chuàng)者陳芳允寫信,提出了嶄新的技術(shù)路線方案。
陳芳允在辦公室讀完這封信和論證報告后,緊皺的眉宇漸漸舒展開來。作為“雙星定位系統(tǒng)”理論的奠基人,他比任何人都清楚“快捕精跟”在北斗一號建設(shè)中的地位。如果這個瓶頸不突破,哪怕衛(wèi)星上天了,也不能發(fā)揮效用,只能空耗(須知衛(wèi)星是有壽命的,而一顆衛(wèi)星從研制到發(fā)射入軌,要耗費巨資)。地面站即使建好了,也不能工作,只能空置??傊痪湓?,哪怕全國人民盼望北斗的心情再急切,哪怕北斗工程別的系統(tǒng)攻關(guān)再順暢、性能水平再高,只要“快捕精跟”技術(shù)不拿下,就一切都歸零。
一個老航天測控技術(shù)專家的直覺告訴他,這幾個年輕人值得信賴,全數(shù)字信號處理技術(shù)路線值得期待!譚述森也對這一攻關(guān)方向充分肯定,并給予大力支持。
不久,有關(guān)部門組織“快捕精跟”立項論證會,80歲高齡的陳芳允親自主持立項儀式。會議開始后,陳芳允意味深長地對與會專家說:“我們眼前這支團隊主動請纓,要求進行‘快捕精跟技術(shù)攻關(guān)。他們的研制方案報告已經(jīng)發(fā)給大家過目了,下邊就請大家給他們的方案把把脈,提提建議。”
但接下來卻冷場了,大家不約而同地你看看我、我看看你,然后再看看來自高新科技研究院的幾名年輕人。
專家們雖然啥也沒說,但王博士、歐博士已經(jīng)從他們的目光里知道了他們想說又礙于情面而沒有擺到桌面上的那些話:
“美國GPS的‘快捕精跟,好像走的也是傳統(tǒng)路線吧?”
“是啊,俄羅斯的格羅納斯系統(tǒng)也采用了這個辦法?!?/p>
“美國、俄羅斯是導(dǎo)航技術(shù)領(lǐng)域的先行者,都沒有嘗試全數(shù)字信號處理技術(shù),我們的導(dǎo)航工程才剛剛起步,就想一步登天,能行嗎?”
“原來負責(zé)‘快捕精跟技術(shù)研究的單位是行業(yè)權(quán)威,他們都難以突破,這幾位年輕人就能很快突破?”
……
“大家都說說吧,若覺得他們的研制方案有什么問題,都提出來?!标惙荚侍嵝训?,然后指著坐在臺下的王博士,“小王,你到臺上來,現(xiàn)場解答大家的提問?!?/p>
冷清的會場一下子熱鬧起來,專家們敞開胸懷端出了心里的種種疑問,兩個多小時提出數(shù)十個問題。早已胸有成竹的王博士,沉著冷靜地回答了每個問題,并進行現(xiàn)場演示,不僅推理嚴密,絲絲入扣,而且都用仿真結(jié)果進行佐證。
雖然大家對他們的研制方案不再質(zhì)疑,但心里依然不踏實。立項表決時,只有陳芳允、孫家棟、李祖洪、譚述森等幾名專家表示支持,其他專家都持保留態(tài)度。
難以決斷時,陳芳允一錘定音:“我支持他們,我相信他們一定能夠解決這個久拖不決的問題,攻克‘快捕精跟技術(shù)難點,為北斗工程掃清障礙!”
陳芳允拿起簽字筆,鄭重地在研制方案報告上寫下自己的名字。
全數(shù)字“快捕精跟”技術(shù),既是北斗一號工程的關(guān)鍵核心技術(shù),也是前無古人的開創(chuàng)性工程。由于創(chuàng)新難度大,算法復(fù)雜,研制任務(wù)十分繁重。從理論、關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān),到樣機研制、工程實現(xiàn)和定型、外場實驗和正樣生產(chǎn),哪一步都是極難逾越的坎兒。
但他們有報國的信念、開拓的勇氣。沒有實驗場地,就找學(xué)院借資料室;沒有設(shè)備,就找其他課題組東挪西湊;沒有可借鑒的資料,就開動腦筋、勤奮摸索、大膽創(chuàng)新。
即使每天工作到深夜,甚至把所有節(jié)假日都搭進去了,他們依然覺得工作進度太慢。為了把往返食堂的時間省下來,他們把一箱箱方便面搬進實驗室,肚子餓了就泡一包。但依靠方便面充饑,長此以往身體肯定扛不住,于是他們商定每周到院外改善一次伙食,給腸胃添些油水??擅看蔚斤埖瓿燥?,都要等幾十分鐘才能吃上菜,他們覺得這樣太浪費時間。于是大家一商量,就把吃炒菜改為吃蒸菜,全是現(xiàn)成的,到了就吃,吃了就走,一點兒不耽誤事。
做出了工程樣機,緊張的測試接踵而至。這期間,他們扛著儀器設(shè)備來回奔波于石家莊、北京等地,每天不是在實驗場上忙碌,就是在路上奔波。
終于有一天,顯示器上的脈沖信號快樂地閃爍起來,不僅成功捕獲了信號,而且達到了“快捕精跟”的性能指標。
緊接著,他們于1998年春節(jié)后,走進北斗一號系統(tǒng)聯(lián)調(diào)大廳,打響了“快捕精跟”技術(shù)攻堅第二場戰(zhàn)役——系統(tǒng)聯(lián)調(diào)。
和他們一塊兒走進聯(lián)調(diào)大廳的,除了龐大的“快捕精跟”設(shè)備,還有折疊床、被褥、洗漱用具、速凍餃子、方便面和一箱速溶咖啡。
“好家伙,把生活用品都搬來了?!惫芾砣藛T一見這架勢,嚴肅地提醒他們,“這是聯(lián)調(diào)大廳,可不是招待所呀?!?/p>
他們趕緊解釋說:“我們沒把這里當招待所,這是聯(lián)調(diào)大廳,是辦公場所呢。”
管理人員說:“知道是聯(lián)調(diào)大廳,還把床鋪被子搬進來,還不趕緊搬到招待所去?”
他們央求道:“您看能不能通融一下?您也知道,北斗一號工程任務(wù)很緊迫,為了搶時間、趕進度……”
管理人員堅持道:“你們有你們的任務(wù),我們有我們的制度,總不能因為你們?nèi)蝿?wù)緊迫,就在聯(lián)調(diào)大廳吃住,這成何體統(tǒng)?”
可能是他們說話聲音大了些,一名領(lǐng)導(dǎo)聞聲走了過來:“什么事呀?一個個這么激動?!?/p>
管理人員指著一旁的折疊床說:“他們把這些也搬來了,要把聯(lián)調(diào)大廳當招待所呢。”
領(lǐng)導(dǎo)看一眼那些吃住用具,竟哈哈大笑起來,他緊緊地握著王博士的手說:“看來你們準備大干一場啊,歡迎你們?!比缓蟀压芾砣藛T拉到一邊細語一陣,回頭囑咐王博士他們,“可以在這里吃住,但咱們都要遵守紀律,可別真弄成了招待所。”
從此,這里就成了大家全天候、全時段堅守的攻關(guān)陣地,他們一個個忙得像陀螺,整日在設(shè)備與測試臺之間轉(zhuǎn)來轉(zhuǎn)去,餓了泡包方便面,或在開水房架口酒精爐,煮上一鍋速凍餃子;方便面、速凍餃子吃膩了,就出去買個盒飯換換口味;忙得眼皮都睜不開時,就泡上一杯濃咖啡提提神,直到實在堅持不住了,才打開折疊床……
1998年5月,他們終于苦盡甘來:測試得到的第一批“快捕精跟”數(shù)據(jù),效果遠遠超出了大家的期望值。
陳芳允聽到報告后,禁不住拍手稱贊:“效果這么好,太令人興奮了!”但慢慢地,陳老又皺起了眉頭,“真有這么好嗎?這數(shù)據(jù)是真實的嗎?”俗話說“耳聽為虛,眼見為實”,北斗衛(wèi)星導(dǎo)航可是國家重器,容不得半點虛假。
耄耋之年的陳芳允,騎上自行車在第一時間趕到聯(lián)調(diào)大廳。他一走進聯(lián)調(diào)大廳,看見擺放在大廳一側(cè)的那排折疊床,不禁愣了一下,然后緊緊握著在門旁迎接他的年輕人的手,感動地說:“我知道大家很辛苦,但沒想到你們攻關(guān)速度這么快,更沒想到你們是這樣干出來的!”
陳芳允親眼看過測試數(shù)據(jù)后,欣慰地點著頭說:“我說年輕人行,你們可真行。我看數(shù)據(jù)還可以提升,你們再努力幾天,我讓專家們來見證你們的奇跡?!?/p>
一周后,陳芳允帶著20名專家再次來到聯(lián)調(diào)大廳。當顯示器的脈沖信號再次閃爍時,大家不約而同地把驚訝的目光投向高新科技研究院北斗團隊。他們怎么也沒想到,一個擁有幾十名專家的團隊先后攻關(guān)近10年都未能突破的北斗一號關(guān)鍵核心技術(shù),被眼前這幾名年輕人用不到3年的時間就拿下了,而且性能堪稱完美。
真是后生可畏!
“快捕精跟”技術(shù)設(shè)備在北京順利通過有關(guān)部門的鑒定。鑒定專家委員會一致認為:該系統(tǒng)整體技術(shù)達到當前國際先進水平,部分技術(shù)處于國際領(lǐng)先地位,打破了航天大國在衛(wèi)星導(dǎo)航核心技術(shù)方面的壟斷,對北斗一號工程建設(shè)有著重要的推動作用。
該成果先后獲省部級科技進步一等獎、國家科技進步二等獎。
北斗一號全數(shù)字“快捕精跟”系統(tǒng),安裝在北斗導(dǎo)航地面系統(tǒng)的主控站,成為地面運控系統(tǒng)的核心設(shè)備,安全穩(wěn)定運行二十幾年,沒有出現(xiàn)任何差錯,成為地面系統(tǒng)中最可靠的設(shè)備之一。
生命與使命
世紀之交,國際形勢復(fù)雜多變、風(fēng)云激蕩。
我國決定加快北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建設(shè),明確于2000年10月發(fā)射第一顆北斗衛(wèi)星。然而,時至1999年11月,地面運控系統(tǒng)尚未啟動建設(shè),而距離北斗首星發(fā)射已經(jīng)不到一年了。
如果說衛(wèi)星系統(tǒng)是北斗的天上神經(jīng)中樞,那么地面運控系統(tǒng)則是北斗的地面神經(jīng)中樞。天上的北斗衛(wèi)星,除衛(wèi)星空間姿態(tài)控制交由衛(wèi)星測控系統(tǒng)處理外,衛(wèi)星的全部內(nèi)在功能控制均由地面運控系統(tǒng)來完成。換言之,北斗衛(wèi)星系統(tǒng)能否為用戶提供高質(zhì)量的服務(wù),既取決于衛(wèi)星自身的功能,也決定于地面運控系統(tǒng)對衛(wèi)星功能的開發(fā)控制能力。
北斗地面運控系統(tǒng)建設(shè)迫在眉睫!
1999年12月19日,國家成立北京衛(wèi)星導(dǎo)航中心,同時任命王小同為負責(zé)人。
王小同走馬上任第一天,走進導(dǎo)航中心時,這里還是一片農(nóng)田。第五天,上級領(lǐng)導(dǎo)把他叫到辦公室,將一張信箋推到他面前,讓他簽字。王小同一看,是一份“軍令狀”,要求他必須在2000年10月前完成建站任務(wù),確保北斗首星按時發(fā)射。
王小同知道,這字不好簽啊?;娣e多達十多萬平方米,還有7個分系統(tǒng)、上百個子系統(tǒng)要研制、測試、聯(lián)調(diào),上千臺(套)設(shè)備要進場安裝,任務(wù)非常繁重,時間卻只有10個月。裝修一套普通住房,還得耗上一年半載呢,建設(shè)一個現(xiàn)代化衛(wèi)星導(dǎo)航地面運控系統(tǒng),至少也得三兩年吧。10個月,除非“芝麻開門”,奇跡出現(xiàn)。
但王小同依然從領(lǐng)導(dǎo)手中接過簽字筆,在“軍令狀”上鄭重簽下自己的名字,沒有絲毫遲疑。因為王小同知道,眼前的使命,容不得他有半點瞻前顧后。
“雙星定位”的設(shè)想提出來已經(jīng)十幾年了,可眼前的導(dǎo)航中心還是一片農(nóng)田!況且航天工程絕不能“衛(wèi)星等地面”,必須“地面等衛(wèi)星”,因為衛(wèi)星造價昂貴,壽命在10年左右,它在天上空轉(zhuǎn)一天耗資巨大。因此,導(dǎo)航中心一天不建好,衛(wèi)星就一天不能上天。
建設(shè)任務(wù)如此緊迫,他這個單位“一把手”不能再猶豫。
在北京衛(wèi)星導(dǎo)航中心成立大會上,首屆領(lǐng)導(dǎo)班子向全站工作人員發(fā)出了“哪怕舍棄生命,也要踐行使命”“機房就是戰(zhàn)場,施工就是戰(zhàn)斗,崗位就是戰(zhàn)位”的動員令。
突擊戰(zhàn)拉開序幕后,從中心領(lǐng)導(dǎo)到機關(guān)各部門負責(zé)人,每人的辦公桌下都備著一個出差的行囊,確保出差時說走就走。
為加快系統(tǒng)設(shè)備研制進度,中心領(lǐng)導(dǎo)恨不得有分身之術(shù),他們不停地輾轉(zhuǎn)于長沙、成都、西安之間,與協(xié)作單位反復(fù)協(xié)調(diào)督導(dǎo),常常剛下飛機又上火車。
2000年初的一天,王小同正冒著大雪檢查施工現(xiàn)場,突然接到報告:信號收發(fā)分系統(tǒng)設(shè)備生產(chǎn)計劃嚴重滯后!
“走,咱們現(xiàn)在就趕過去!”他帶著工作人員,回到辦公室抽出桌子底下的行囊,往背上一甩就來到火車站,買了兩張站票,于晚上10點多趕到石家莊生產(chǎn)廠家,直接跑到廠領(lǐng)導(dǎo)辦公室。廠領(lǐng)導(dǎo)很是感嘆:“你們的工作作風(fēng)真是令人佩服啊!”經(jīng)過及時組織交流,調(diào)整生產(chǎn)計劃,廠家按時完成了設(shè)備生產(chǎn)任務(wù)。
隨著運控大樓的落成,地面運控系統(tǒng)研制、安裝和調(diào)試的序幕拉開,北京衛(wèi)星導(dǎo)航中心建設(shè)攻堅戰(zhàn)開始了。無論是站領(lǐng)導(dǎo),還是年過花甲的老高工,抑或是剛從學(xué)校分來的博士、碩士,都是戰(zhàn)斗員。機器的轟鳴聲、工人的口號聲、金屬的切割聲,匯集成旋律激昂的樂曲,在運控大廳晝夜回旋。一天,供電部門電路升級,臨時拉閘一刻鐘,結(jié)果機器設(shè)備的轟鳴聲停下不到兩分鐘,大廳里便響起了此起彼伏的鼾聲,有人趴在機桌上入睡了,有人倚著墻角睡著了,有人仰靠在椅背上進入了夢鄉(xiāng)……
在運控大廳眾多忙碌的身影里,大家每天都能看到一個頭發(fā)花白卻神采奕奕的老人。他便是總工程師譚述森。
說起譚述森那頭白發(fā),還有一個感人的故事。1998年深冬,北斗關(guān)鍵技術(shù)對接聯(lián)調(diào)在石家莊如期展開。譚述森帶著幾十個人連軸轉(zhuǎn)了兩晝夜,沒想到儀器設(shè)備一打開,顯示屏上卻是一片雪花,沒信號!
譚述森說:“趕緊查原因!”幾十個人通宵達旦查了一晚上,沒發(fā)現(xiàn)任何導(dǎo)致故障的線索,肚子卻已餓得咕咕叫喚。
譚述森說:“去買幾箱方便面,大家什么時候餓了什么時候泡著吃?!?/p>
方便面咽進肚子,大家又接著查。又是一天一夜過去了,大家站得兩腿直打顫,信號通道堵塞原因卻仍未找到。
譚述森說:“大家都就地睡會兒吧?!庇谑谴蠹夜笠拢谝巫由厦院饋?。譚述森也和大家一樣,微微閉上了眼睛。但此時此刻,他的心依然揪著,腦子里還在不停地追尋著故障原因。兩個多小時后,他便把大家叫起來,開始新一輪“餓了泡碗方便面,吃完接著查原因”。
次日清晨,有人發(fā)現(xiàn)譚述森滿臉通紅,一摸他的額頭,燙手。醫(yī)生過來一量體溫,39℃!
醫(yī)生說:“燒得這么厲害,住院去吧!”
譚述森說:“讓我去醫(yī)院,恐怕會燒到40℃,心里著急呀!”
醫(yī)生理解地點了點頭,給他留下一些消炎藥。譚述森邊吃藥邊組織測試。雖然高燒始終不退,但譚述森仍堅持不退出戰(zhàn)斗,他們花了整整7天的時間,終于在顯示屏上發(fā)現(xiàn)了信號。
“盼星星,盼月亮,總算盼到信號了!”幾十名工程技術(shù)骨干擁上來,圍著譚述森又唱又跳,盡情慶賀。跳完了,唱夠了,大家才發(fā)現(xiàn),譚總那一頭黑發(fā)已經(jīng)飄滿了雪花!
每當說起譚述森滿頭白發(fā)的來歷,同事們心中滿是敬意,而他自己則說:“中心的同志哪個不是這么干過來的?”
的確,在決戰(zhàn)的非常時期,中心的每個同志都有感人的故事。
比如副總師張素成,在任務(wù)最緊張時,他突發(fā)脊椎病暈倒在地,被送進醫(yī)院,躺到了病床上。哪知,系統(tǒng)偏在這時出現(xiàn)了故障。
張素成醒來,得知這一消息后,立刻懇請前來醫(yī)院看望他的領(lǐng)導(dǎo):“這類故障我最熟悉,趕緊把我抬到機房去!”
領(lǐng)導(dǎo)為難地說:“你都累成這個樣子了,我們不忍心?。 ?/p>
張素成堅決地說:“現(xiàn)在系統(tǒng)出了問題,我躺在這里比死了還難受,我死也要死在機房里!”
領(lǐng)導(dǎo)只好找來一副擔(dān)架,把他抬回了機房。張素成躺在擔(dān)架上,指揮同事們奮戰(zhàn)了一個通宵,直到故障完全排除,他才回到醫(yī)院。
全中心的工作人員齊心協(xié)力,鏖戰(zhàn)200多個日夜,終于提前7天完成了7個分系統(tǒng)、上百個子系統(tǒng)的測試、聯(lián)調(diào)和上千臺(套)設(shè)備安裝的重任。
上級領(lǐng)導(dǎo)接到王小同的報喜電話,高興地對著話筒連聲喊道:“好,好,好!你們真是好樣的!是一支敢打硬仗、能打勝仗的隊伍!”
太空“狹路”
2000年夏,地上的運控中心即將竣工,上天的衛(wèi)星也造好了,北斗一號工程似乎已經(jīng)萬事俱備,只待選個良辰吉日發(fā)射衛(wèi)星了。哪知這時,衛(wèi)星頻率問題卻成為影響國際合作的關(guān)鍵。
太空茫茫,無邊無際,似乎為人類留下了遼闊宏大的活動空間。而事實上,這片深邃的太空,留給人類活動的并不是一片信馬由韁、肆意馳騁的無邊草原,而是一條條“狹路”。
比如衛(wèi)星通信頻率。任何衛(wèi)星系統(tǒng)的信息感知、信息傳輸,都需要使用電磁頻譜,而電波在空地間的傳播過程中存在大氣層損耗。不同頻段傳播損耗不同,其中在0.3GHz~10GHz頻段間損耗最小,被稱為“透明無線電窗口”;在30GHz附近頻段損耗較小,通常被稱為“半透明無線電窗口”。各類衛(wèi)星主要用這些頻段,其他頻段損耗較大,不宜使用。因此,衛(wèi)星常用頻段只占無線電頻譜的一小部分。
比如衛(wèi)星軌道,也不是無窮無盡的。無論是對地靜止軌道位置還是其他軌道位置,資源都是有限的。常用的非靜止軌道資源同樣有限。
既然有限,既然是狹路,就必然擁擠,必然會有占道、搶道現(xiàn)象出現(xiàn)。
太空資源的競爭隨著人類開啟航天大幕而開啟,并隨著經(jīng)濟和科技的發(fā)展愈演愈烈。一些國家和組織出于自身利益考慮,先占領(lǐng)軌道位置及頻率而后發(fā)射衛(wèi)星。各國衛(wèi)星定點位置之間出現(xiàn)“撞車”,需要協(xié)調(diào)的事時有發(fā)生。搶占衛(wèi)星頻率和軌道資源,已成為當今世界航天領(lǐng)域角逐的熱點之一。
在這場太空資源競爭中,以美國、蘇聯(lián)為代表的航天強國憑借經(jīng)濟和技術(shù)優(yōu)勢,已把衛(wèi)星頻率和軌道優(yōu)質(zhì)資源先占先用。近年來,印度、日本、韓國、馬來西亞等國家,也紛紛自行或聯(lián)合制造通信衛(wèi)星,使太空資源競爭更加激烈。
北斗一號工程啟動時,頻率資源已經(jīng)非常緊張,好不容易才獲得2.5GHz位置報告頻率??蓻]想到的是,鑒于世界新一代通信衛(wèi)星的緊迫需求,有的國家提議將2.5GHz位置報告頻率列為新一代衛(wèi)星移動通信頻率,并爭取在2000年世界無線電通信大會上通過這一提議。
如果這一提議獲得大會通過,將意味著中國北斗衛(wèi)星沒有頻率可用。換句話說,即將大功告成的北斗一號將就此止步。
中華民族絕不能沒有自己的衛(wèi)星導(dǎo)航!
2000年世界無線電通信大會中國代表團迅速組建,參會預(yù)案很快形成:一是通過積極協(xié)商,爭取世界各國支持,保住北斗一號2.5GHz位置報告頻率;二是與歐盟合作促成新的衛(wèi)星導(dǎo)航頻率劃分,為未來北斗全球?qū)Ш较到y(tǒng)爭取頻率資源。
誰來指揮這場艱難的頻率保衛(wèi)戰(zhàn)?總指揮非北京衛(wèi)星導(dǎo)航中心總工程師譚述森莫屬,但談判代表卻遲遲難以確定。因為這場談判將非常艱難,需要與多個國家代表進行深入交流,沒有一流的外語能力難以勝任。
正在這時,從美國留學(xué)歸來的博士后趙曉東來到北京衛(wèi)星導(dǎo)航中心工作。中心領(lǐng)導(dǎo)立刻對他委以重任,讓他隨團與會,在談判一線充當“主角”。為了讓他能及時向國內(nèi)匯報談判進展,中心破例給他配了一部全球通,每天向譚述森總指揮電話匯報兩次。
2000年6月,世界無線電通信大會在土耳其的伊斯坦布爾召開。大會確定了各委員會、工作組、起草小組的人員構(gòu)成后,各層次會議快速有序地展開,涉及北斗頻率的起草小組會議隨即舉行。
趙曉東作為中方代表率先強調(diào):“中國的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)正在建設(shè)中,關(guān)于將2.5GHz頻率用于衛(wèi)星移動通信的提議,違反公正原則,損害了中國利益。”
“將2.5GHz頻率用于衛(wèi)星移動通信”提議國代表解釋說:“衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)已經(jīng)發(fā)展幾十年,GPS已經(jīng)建成,并免費讓世界各國使用,沒有多少發(fā)展空間,而衛(wèi)星移動通信方興未艾,把2.5GHz位置報告頻率用于此,能夠發(fā)揮更大效益?!?/p>
趙曉東說:“衛(wèi)星導(dǎo)航發(fā)展幾十年,都是航天大國在搞。中國等眾多發(fā)展中國家還沒有自己的衛(wèi)星導(dǎo)航,這說明衛(wèi)星導(dǎo)航還有很大發(fā)展空間?!?/p>
提議國代表說:“你們中國也可以用GPS導(dǎo)航嘛,為什么非要建一個新的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)呢?”
趙曉東說:“衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),是人類導(dǎo)航技術(shù)發(fā)展的趨勢,將給人類生活帶來極大的福祉。中國是最早發(fā)明指南針的國家,理應(yīng)為推動現(xiàn)代衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)貢獻中國力量、中國智慧?!?/p>
提議國代表說:“已經(jīng)有了GPS,再建新的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),等于同樣的事情你們再做一次?!?/p>
……
雙方堅守各自立場,誰都無法說服對方。頻率文件起草小組主席不得不把議題推到專門議題起草小組討論。
為了在專門議題起草小組會議上爭取大家的支持,趙曉東積極開展“走廊外交”,與眾多發(fā)展中國家代表廣泛接觸,指出中國建設(shè)衛(wèi)星導(dǎo)航對發(fā)展中國家有著巨大的幫助,得到了這些國家的認同。
進入討論流程時,雙方意見依然難以統(tǒng)一,會議主席束手無策,只得再次將問題交回頻率文件起草小組。
北斗一號頻率問題懸而未決,讓趙曉東感到壓力巨大,連續(xù)幾個晚上徹夜難眠。
這天晚上10點多,趙曉東又輾轉(zhuǎn)反側(cè),終于忍不住往譚述森的辦公室打去電話。號碼撥出去后,他才突然意識到此時國內(nèi)是凌晨3點鐘,正準備掛斷時,電話里卻響起了譚述森的聲音:“喂,是曉東嗎?你辛苦了?!?/p>
趙曉東感到有些意外:“譚總,您這么晚還在辦公室???”
譚述森說:“我在等你的電話,不接到你的電話,我心里不踏實,想睡也睡不著。”
趙曉東簡短匯報了情況,譚述森明確指示:“千萬不能泄氣,一定要把問題推到大會全會上討論。”
兩天后,在各國代表參加的全會上,趙曉東昂首闊步走向講臺,再次呼吁:“中國北斗是在建系統(tǒng),將2.5GHz頻率用于衛(wèi)星移動通信的提議,嚴重損害中國利益,希望世界各國支持中國衛(wèi)星導(dǎo)航事業(yè),歡迎大家在衛(wèi)星導(dǎo)航領(lǐng)域與中國合作,共同推動世界衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)新發(fā)展!”
“將2.5GHz頻率用于衛(wèi)星移動通信”提議國代表強調(diào):“新一代衛(wèi)星移動通信采用目前最先進的技術(shù),能更有效地使用頻率資源,符合國際電信聯(lián)盟有效利用頻率資源的宗旨,國際電聯(lián)應(yīng)該鼓勵和推廣先進技術(shù)?!?/p>
大會依然沒有形成統(tǒng)一意見。
這時,會期已經(jīng)過半。為爭取“將2.5GHz頻率用于衛(wèi)星移動通信”提議國代表支持中國北斗,會后,趙曉東找到他說:“我想與您談?wù)??!?/p>
提議國代表笑著說:“趙先生,您的毅力讓我非常敬佩??晌乙惨獱幦∽约簢业睦?,就像我不能說服您一樣,您恐怕也不能說服我?!?/p>
趙曉東說:“中國建設(shè)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),不僅不會損害你們國家的利益,相反,如果我們在該領(lǐng)域展開合作,對我們甚至全世界都有好處?!?/p>
提議國代表有些不解:“中國北斗能給我們帶來好處?”
趙曉東說:“試想一下,中國將來建成北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)后,如果像GPS那樣免費供全世界使用,貴國上空的衛(wèi)星導(dǎo)航信號是不是可以大大增強?你們是不是會多一個選擇?”
提議國代表聽了,哈哈笑著伸出手來:“趙先生,您是個理想主義者?!?/p>
雙方握手很熱情,但問題依然沒有解決。
至此,唯一的希望就是爭取俄羅斯的支持了。因為按規(guī)則,在全會上必須有兩個以上大國支持中國北斗,北斗一號才能保住2.5GHz頻率。
為爭取俄羅斯的支持,趙曉東一頭扎進歷年來俄羅斯向大會提交的文件堆里。俄方提交的20多個議題涉及幾十種業(yè)務(wù)、近百段頻率,共五六百份文稿,還有每個議題每次會議產(chǎn)生的階段性文件,碼起來有一米多高。趙曉東逐個仔細研讀,讀得兩眼昏花、腰背酸疼。
在做好充分準備的基礎(chǔ)上,趙曉東找到俄羅斯代表團,經(jīng)過深入細致的交流協(xié)調(diào),終于贏得俄羅斯的支持。
在最后的全會上,全會主席根據(jù)國際電信聯(lián)盟規(guī)則,通過了允許中國北斗一號使用2.5GHz頻率的提議。
會場上響起了熱烈的掌聲。這是世界人民對中國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的深切期待!
北斗開辟生命通道
北斗首星發(fā)射不到兩個月,第二顆北斗衛(wèi)星也劃破黎明前的黑暗,直沖云霄。它們以驚天動地的巨響,向世界莊嚴宣告:中國是繼美國、俄羅斯之后,第三個擁有自主研制衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)能力的國家!
北斗一號,讓中國人第一次運用自己的導(dǎo)航系統(tǒng)精準便捷地找到腳下的位置、前行的方向,尤其是它在世界衛(wèi)星導(dǎo)航家族中獨一無二的通信功能,不僅讓廣大用戶隨時知道“我在哪里”,還能隨時讓親友知道彼此的情況,為人們互通信息提供了新的途徑,尤其為那些身處險境的人打開了一條安全通道。
2005年深秋,南海岸邊,空氣里的魚腥味兒越來越濃——南海魚汛來了。
南海某漁業(yè)公司南漁一號捕魚船拔錨南下,連續(xù)航行兩晝夜,于天明時分趕到捕撈海域。船速開始慢了下來,船長阿海登上頂層甲板,舉起航海望遠鏡仔細觀察前方遼闊的海面。阿海是有名的“老海”,他風(fēng)里行浪里鉆,已經(jīng)快40年,當船長也20多年了。在公司所有船長和漁船里,他和南漁一號跑得最遠,去的地方最多,捕撈量最大,經(jīng)歷也最曲折、最艱險,可以說什么大風(fēng)大浪他都見識過。
今天的海景特別美。海風(fēng)輕輕吹著,海浪微微起伏,茫茫海面仿佛一張無邊的綢布,一片碧波蕩漾。天空沒有一絲云彩,藍得清澈純凈。天地間仿佛沒有了縫隙,渾然一色。突然,前方海平面上出現(xiàn)一線模糊的白,漸漸地,白線在輕輕跳動,并傳來陣陣清脆歡快的鳴叫。阿海不禁心頭一喜,那是一群海鳥!阿海飛快地奔向駕駛艙,下達指令。
“全體船員注意,前方發(fā)現(xiàn)大魚群!”
“目標正前方,加快航速!”
“開始撒網(wǎng)撈魚!”
……
南漁一號拖著大網(wǎng),在魚兒歡躍、鳥兒翻飛的海面上劃出條條白浪。臨近中午時,第一網(wǎng)收上來了,歡跳的魚兒鋪滿寬敞的甲板。大家立刻投入緊張的分類入艙工作。
直到夜幕悄悄降臨,天空一片繁星閃爍,一天的捕撈作業(yè)才終于結(jié)束。船上緊張勞累了一天的漁民,除了值班人員,都躺在了床上。對于一次出海就半年甚至一年不歸的漁民來說,這夜深人靜的時刻原本是他們最思親、最寂寞的時刻,可自從船上裝備了北斗一號終端,這夜晚就成了他們最休閑、最歡樂的時刻。除了打麻將、甩撲克、看錄像這些傳統(tǒng)娛樂方式,他們還可以坐在一起,你一句、我一句,通過北斗一號向家人報平安、訴衷腸。
此后幾天,天高云淡,風(fēng)平浪靜。這天,正當人疲艙滿,準備提前返航時,他們接到公司通過北斗一號發(fā)來的臺風(fēng)預(yù)警:一股臺風(fēng)正從赤道附近迅速北移,臺風(fēng)中心將從他們捕撈的海域經(jīng)過。
阿海立刻指揮南漁一號晝夜兼程,緊急北上。他們前腳駛進港灣,十二級臺風(fēng)后腳就趕了過來。阿海的妻子聽著呼呼狂嘯的風(fēng)聲,看著窗前海面上幾層樓高的巨浪,不禁后背陣陣發(fā)涼:“阿海,你們要感謝媽祖保佑呢,你們要不是回來得及時,恐怕難逃一劫了?!?/p>
阿海說:“更要感謝北斗啊,它可是我們漁民的護身大神??!”
北斗,的確是廣大漁民的護身“神器”。北斗為他們定位,讓他們在萬里汪洋乘風(fēng)破浪,永不迷航。出現(xiàn)困難時,可以請求幫助;遭遇危險時,可以請求救援;對周圍潛伏的危機,能夠提前發(fā)現(xiàn)。
2008年5月12日中午,四川省阿壩藏族羌族自治州汶川縣映秀鎮(zhèn),忙碌了一個上午的小鎮(zhèn)居民,在慵懶的陽光里昏昏欲睡。山谷清幽,小溪在不知疲倦地叮咚流淌,蝴蝶翩翩起舞,鳥兒盤旋飛翔……
忽然,連綿的群山仿佛一下子被拋進波濤洶涌的大海里,忽而被頂上浪尖,忽而被甩到波谷,霎時間山巒搖擺,沙飛石走,河水倒流,驚雷滾動,煙塵飛揚……地震了!人們從午睡中驚醒,倉皇逃命。
數(shù)十秒鐘后,大地終于安靜下來。人們眼前的映秀鎮(zhèn)已滿目瘡痍,精致的樓房變成一片瓦礫,街道上雞飛狗跳,滾滾煙塵中夾雜著痛苦的哀號……
驚魂稍定的人們趕緊拿起通信工具,試著向上級報告眼前的情況,聯(lián)系失散的親人,可無論是固定通信還是移動通信,話筒里均是一片忙音。大家這才發(fā)現(xiàn),他們與外界聯(lián)系的通信渠道都中斷了。人們仿佛一下子被丟到孤島上,感到了深深的無助。
映秀鎮(zhèn)是這場罕見大地震的震中。此時此刻,山外的人們也急于了解這里的災(zāi)情。緊急成立的抗震救災(zāi)指揮部在第一時間組織救災(zāi)人員向映秀鎮(zhèn)挺進。
廢墟下的生命急需搶救,傷員急需救治,生活幾乎斷水絕糧……救護隊隊長急需向指揮部報告這里的情況,請求緊急救援。他掏出專門攜帶的北斗一號用戶終端,打開一看,眼睛立刻亮了:信號居然暢通無阻,不受絲毫影響?!氨倍罚倍?,你真是太棒了?!闭f著,他往終端機里輸入文字,向上級報告這里的災(zāi)情。
抗震救災(zāi)指揮部接到報告后,迅速增派救災(zāi)人員緊急趕赴災(zāi)區(qū),并調(diào)動我空軍部隊,向震中映秀鎮(zhèn)空投救災(zāi)部隊和物資,最大限度地保證了黃金搶救時間的有效利用。
在整個汶川抗震救災(zāi)期間,北斗一號一度成為唯一打通災(zāi)區(qū)與外地聯(lián)系的橋梁。廣大網(wǎng)民紛紛稱贊北斗一號是“救災(zāi)之星”“中國福星”!
走一步,看兩步,想三步
1999年,中國的北斗一號進入緊張的系統(tǒng)聯(lián)調(diào)和衛(wèi)星發(fā)射準備階段。但即使北斗一號系統(tǒng)全部建成,從某種意義上說,也是中國衛(wèi)星導(dǎo)航事業(yè)“摸著石頭過河”摸到的第一塊石頭,只是一個試驗系統(tǒng),只有定位功能,尚未實現(xiàn)連續(xù)導(dǎo)航,而且只能覆蓋中國本土,精度也需要大幅提升,依然不能從根本上打破國外先進衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)的壟斷局面。
中國衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)與世界大國的差距依然巨大,這給中國的信息安全帶來了隱患。如在21世紀的頭10年,由于大型工程機械均使用GPS導(dǎo)航,致使中國在什么時候、什么地方建設(shè)什么工程,別人都了如指掌。
GPS在各應(yīng)用領(lǐng)域甚至是戰(zhàn)爭舞臺上粉墨登場并迅速扮演主角,讓發(fā)展中國家感到震驚,就連歐盟都覺得“沒有自己的衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù),歐洲將不可避免地成為附庸”。因此,歐盟在科索沃戰(zhàn)爭爆發(fā)那一年,宣布建設(shè)獨立的伽利略全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),實現(xiàn)完全非軍方控制、管理,可以進行覆蓋全球的高精度、高可靠導(dǎo)航定位服務(wù),以減少歐洲對美國的技術(shù)依賴,打破美國對衛(wèi)星導(dǎo)航領(lǐng)域的壟斷。
歐盟雖然有著雄厚的技術(shù)力量,但建設(shè)伽利略工程需要投資30多億歐元,這是歐盟自主導(dǎo)航之夢遇到的第一個也是最大的一個障礙。于是,歐盟拋出“誰投資誰優(yōu)先使用”的政策,向世界各國廣泛融資,并把“繡球”拋向中國。
歐盟的合作邀請,對于正對衛(wèi)星導(dǎo)航求之若渴的中國有著巨大的吸引力。中國有關(guān)部門抱著學(xué)習(xí)的態(tài)度,帶著足夠的誠意分別與歐盟和俄羅斯接觸,開展合作談判。
但沈榮駿、孫家棟高瞻遠矚,認為衛(wèi)星導(dǎo)航這種新興、敏感的技術(shù),廣泛交流、真誠合作固然重要,但自力更生、聚智攻堅更不能丟。
沒有任何遲疑,沈榮駿、孫家棟于2002年8月2日聯(lián)名給航天主管部門領(lǐng)導(dǎo)寫信,建議大力發(fā)展自主可控的北斗導(dǎo)航。
在這關(guān)鍵時刻,國家有關(guān)部門果斷決策,批準北斗二號導(dǎo)航系統(tǒng)工程建設(shè)方案。中國退出歐洲伽利略衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建設(shè),對外正式公布自主發(fā)展衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)計劃。為加強對北斗工程建設(shè)的領(lǐng)導(dǎo),有關(guān)部門成立了工程建設(shè)領(lǐng)導(dǎo)小組。
為盡快改變起步晚、發(fā)展慢的局面,中國堅持“走一步,看兩步,想三步”的戰(zhàn)略,在緊鑼密鼓地開展北斗一號工程建設(shè)的同時,啟動了北斗二號導(dǎo)航系統(tǒng)工程,展開了一系列關(guān)鍵技術(shù)的預(yù)研攻關(guān)。
北斗二號是一個龐大、復(fù)雜的航天工程。它由空間段、地面段和用戶段三部分組成。通俗地說,就是天上滿天星、地上一張網(wǎng),把它們相互聯(lián)通起來,共同組成一個“天羅地網(wǎng)”,把亞太地區(qū)天上轉(zhuǎn)的、空中飛的、海上游的、地上跑的,都網(wǎng)在其中,讓它們隨時都能找到自己的位置和前行的方向。
北斗二號就像是在宇宙間布下的一盤大棋,棋子星羅棋布,棋格縱橫交錯。面對這樣一盤創(chuàng)造中國航天史上眾多“第一”的大棋,誰能總攬全局,穩(wěn)步推進,出奇制勝?
孫家棟被任命為北斗二號衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)總設(shè)計師,李祖洪、譚述森、楊長風(fēng)被任命為副總設(shè)計師。
隨著北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)工程建設(shè)的不斷深入,以孫家棟總師為代表的工程“兩總”,通過總結(jié)實踐經(jīng)驗,提出了具有中國特色的“先試驗、后區(qū)域、再全球”的“三步走”發(fā)展戰(zhàn)略:第一步,建成信號覆蓋國土的北斗一號系統(tǒng),于2000年前后,使中國成為世界上第三個擁有自主衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的國家;第二步,建設(shè)北斗二號衛(wèi)星導(dǎo)航區(qū)域系統(tǒng),于2012年前后,具備覆蓋亞太大部分地區(qū)的服務(wù)能力;第三步,建成北斗三號全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),于2020年前后,正式向全球開放服務(wù)。
北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)工程奏出了中國航天事業(yè)波瀾壯闊的宏偉樂章。
你打你的,我打我的
北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建設(shè)雖然比GPS、格羅納斯晚了近20年,但作為后起之秀,并不缺乏胸懷與目光、激情與理想。它在起步之初便樹立了雄心壯志——北斗一號解決有無,北斗二號躋身世界先進行列,北斗三號建成世界一流導(dǎo)航系統(tǒng)。
這是北斗應(yīng)有的理想,也是中國衛(wèi)星導(dǎo)航事業(yè)的唯一選擇!
北斗二號從覆蓋國土到覆蓋亞太,從幾顆星到十幾顆星,這一步邁得有點大、有點難。如何走好這一步?這是總體設(shè)計必須首先回答的問題。
很多人提出:“建設(shè)北斗一號時,國家沒錢,條件跟不上,被逼無奈,獨創(chuàng)了一個雙星系統(tǒng)?,F(xiàn)在國家拿得出這筆錢了,其他條件也改善了,并且美國的GPS建成了,還在各領(lǐng)域運用中得到驗證,效果非常好。我們?yōu)楹尾徽罩鳪PS的路子走呢?”
乍聽起來,這似乎是個好主意。但這貌似省錢、省力又省心的“良策”一冒頭,北斗工程“兩總”當即予以否定。
衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是國家經(jīng)濟建設(shè)發(fā)展的重要技術(shù)保障,這樣的國之重器,豈能照別人的“葫蘆”畫自家的“瓢”?拾人牙慧又如何“爭當一流”,又何以“領(lǐng)先世界”?
要想登上別人尚未企及的高度,就必須走自主創(chuàng)新之路。只有走別人沒走過甚至不敢走的路,方能走出北斗風(fēng)格、北斗特色、北斗境界!
那么中國特色的北斗之路又將怎么走呢?
北斗工程“兩總”的領(lǐng)導(dǎo)們說:“建設(shè)世界一流的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),我們要像毛主席說的那樣:‘你打你的,我打我的?!?/p>
沿著這一思路,北斗人大膽嘗試、勇于創(chuàng)新,設(shè)計出了一個嶄新的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。
衛(wèi)星快速研制協(xié)奏曲
北斗二號導(dǎo)航系統(tǒng)的衛(wèi)星數(shù)量從北斗一號的雙星增加到十幾星,衛(wèi)星組網(wǎng)任務(wù)空前緊張。而北斗一號曾經(jīng)遇到的頻率問題,在北斗二號工程啟動后不久再次出現(xiàn)。
北斗二號使用的頻率,是可用于衛(wèi)星導(dǎo)航的最后一段頻率資源。中國北斗、歐盟伽利略都只能使用這一頻率資源。這就好比一間僅容得下一個人居住的小房子,有兩個人想住進去。到底讓誰進去住呢?最好是兩個人都能住進去,但要在有限的空間里容下兩個人,確實是個棘手的問題。
對于通信頻率問題,根據(jù)國際電信聯(lián)盟最高法則,誰家的衛(wèi)星首先通過該段頻率發(fā)回信號,誰就擁有優(yōu)先使用權(quán)。
而且,國際電信聯(lián)盟有關(guān)法則規(guī)定,通信頻率自注冊申報之日起,必須在7年內(nèi)開通使用,否則優(yōu)先權(quán)自行消失。這意味著,中國必須在此期限內(nèi)向太空發(fā)射北斗二號組網(wǎng)衛(wèi)星,并成功接收衛(wèi)星向地面發(fā)回的信號。
狹路相逢“先”者勝!北斗二號只能背水一戰(zhàn)!
北斗工程“兩總”果斷啟動快速組網(wǎng)機制。這是中國航天史上開天辟地的新概念、新創(chuàng)舉。
衛(wèi)星系統(tǒng)是北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的關(guān)鍵,被北斗人尊稱為“第一系統(tǒng)”。北斗二號所有的新技術(shù)都需要在衛(wèi)星系統(tǒng)中實現(xiàn),他們面臨著從未有過的技術(shù)挑戰(zhàn),尤其是快速組網(wǎng),更是讓衛(wèi)星系統(tǒng)壓力巨大。
快速組網(wǎng),要求衛(wèi)星快速生產(chǎn),否則快速組網(wǎng)就是無稽之談。就如工程“兩總”領(lǐng)導(dǎo)們對衛(wèi)星系統(tǒng)“兩總”說的那樣:“快速組網(wǎng)能否順利推進,首先就看你們的了!”
過去,我國一顆衛(wèi)星的生產(chǎn)周期短則2到3年,長則4到5年,而北斗二號快速組網(wǎng),要求他們在幾年內(nèi)提供十幾顆高質(zhì)量衛(wèi)星,研制進度必須大大加快!
衛(wèi)星系統(tǒng)能創(chuàng)造這一步登天的奇跡嗎?對此,衛(wèi)星系統(tǒng)謝軍總師、楊慧總師神情鎮(zhèn)定,充滿信心。作為團隊的“領(lǐng)頭羊”,他們沒有辜負大家的期望,在北斗工程“兩總”和單位領(lǐng)導(dǎo)的指導(dǎo)下,他們大膽探索,帶領(lǐng)團隊開展導(dǎo)航衛(wèi)星批量化生產(chǎn)改革。
此前,我國星箭研發(fā)處于單線研制模式,即“幾年磨一箭、數(shù)載送一星”“一星一設(shè)計、一箭一更改”。在此模式下,單星研制依據(jù)衛(wèi)星特點、產(chǎn)品構(gòu)成、分工需要等獨立安排,星上產(chǎn)品以技術(shù)實驗室研發(fā)為主,每款產(chǎn)品都是實驗室精心打磨出來的精品,甚至是孤品,很少考慮批量化問題。航天制造業(yè)“慢工出細活”的精品意識深入人心。規(guī)??咳硕选⒐に嚳慈怂?、質(zhì)量靠人控。總體設(shè)計完成大框架后,再依次交由總裝、結(jié)構(gòu)、熱控等各個環(huán)節(jié)進行分設(shè)計,時間常常在等待和交接中付之東流。這種傳統(tǒng)的衛(wèi)星研制模式,顯然難以適應(yīng)快速組網(wǎng)的要求。
為加快研制進度,他們建立了多顆衛(wèi)星并行研制、進度交錯推進、研制與批量生產(chǎn)交替進行的發(fā)展新模式,產(chǎn)品狀態(tài)相對固化,衛(wèi)星一次設(shè)計、組批生產(chǎn)。
傳統(tǒng)模式下出現(xiàn)質(zhì)量問題只是“一壞壞一個”,而將實驗室孤品搬上流水線形成批量化生產(chǎn)后,一旦出現(xiàn)瑕疵,就會出現(xiàn)“一壞壞一批”的情況。為此,他們提出了“向管理要質(zhì)量、向科學(xué)要效率”的整改目標,把質(zhì)量控制重點放在產(chǎn)品源頭上,從設(shè)計、工藝、生產(chǎn)、檢驗、測試五大環(huán)節(jié)進行量化控制、層層把關(guān),下大力氣進行單機可靠性分析、可靠性驗證,確保進入流水線的每一個“母品”,都是零隱患的精品。
通過這一系列改革,北斗衛(wèi)星研制生產(chǎn)效率大幅提高,由過去幾年研制一顆躍升到一年研制十幾顆,而且測試人員減少了50%!進場前總裝與測試周期縮短了一個月,研制成本大幅降低。
美國宇航局局長的敬畏
批量研制、批量生產(chǎn),衛(wèi)星系統(tǒng)團隊開創(chuàng)了中國航天新局面。研制任務(wù)最緊張的時候,12顆衛(wèi)星同時在研制,甚至一個人同時參與5顆衛(wèi)星的研制。他們與時間競賽,與自己戰(zhàn)斗。為了節(jié)省上食堂吃飯的時間,他們曾連續(xù)3個月蹲在墻根下吃盒飯;遇到故障時,他們堅持問題不解決不出實驗室,常常連續(xù)奮戰(zhàn)幾個晝夜;為把上下班時間省給工作,很多人住在附近的小旅館,連續(xù)幾個月不回家;為了趕任務(wù),很多年輕人把婚期推了又推,有的甚至一推就是幾年,等到北斗二號最后一顆組網(wǎng)衛(wèi)星發(fā)射成功才成家……
2007年北斗二號首星發(fā)射,發(fā)射試驗隊剛到發(fā)射場區(qū)時,70%的隊員因水土不服,連續(xù)腹瀉發(fā)燒,但他們克服身體上的不適,立刻投入戰(zhàn)斗,搬設(shè)備、扛機柜、布電纜,連續(xù)干了3天重體力活兒,大家?guī)缀酢案觳捕紡U了”。
接著,他們又開始了近10天、200多個小時的不間斷電測,型號“兩總”和技術(shù)人員一起排班,很多同志帶病堅守在崗位上,不少人由于水土不服,身體虛弱,多次暈倒在現(xiàn)場……
2007年至2012年,北斗二號在不到6年的時間里,共發(fā)射16顆衛(wèi)星,最多一年發(fā)射6顆導(dǎo)航衛(wèi)星!在中國航天史上,這還是第一次!
北斗人在創(chuàng)造世界級航天發(fā)射速度的同時,還創(chuàng)造了人類航天技術(shù)的新精度、新高度。
在型號技術(shù)攻關(guān)和工程實踐中,北斗二號衛(wèi)星研制團隊先后攻克12項關(guān)鍵技術(shù),突破40多項專業(yè)技術(shù)難關(guān),填補數(shù)十項技術(shù)空白,為北斗導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)建設(shè)和可持續(xù)發(fā)展奠定了堅實的技術(shù)基礎(chǔ)。
每一名來空間技術(shù)研究院工作的年輕人,他們的第一堂課就是閱讀《航天器總體設(shè)計禁忌》,以便一開始就知道哪些是航天器總體設(shè)計必須掌握的知識和技巧,哪些是不能踩踏的“雷區(qū)”。
批量化衛(wèi)星研制,讓年輕人一顆接一顆、一種型號接一種型號地干,“80后”們都參加了數(shù)顆衛(wèi)星的研制。年輕人迅速累積經(jīng)驗,視野快速拓展,大大縮短了成長周期。
現(xiàn)在,北斗衛(wèi)星系統(tǒng)團隊已經(jīng)成為一支人才濟濟的高規(guī)格“樂隊”。其中,既有老一輩“指揮家”(如范本堯、李祖洪),又有承上啟下的“臺柱子”(如謝軍、楊慧),還有“小荷才露尖尖角”的“新秀”(如“80后”總體主任設(shè)計師楊聰偉等)。團隊成員也從最初20多人發(fā)展壯大到現(xiàn)在的近百人。
這支隊伍里最年輕的總設(shè)計師42歲,最年輕的副總設(shè)計師38歲,最年輕的主任設(shè)計師31歲,有七成員工在35歲以下。
時任美國宇航局局長麥克·格里芬了解到中國北斗衛(wèi)星研制團隊的年齡結(jié)構(gòu)后,不由得感嘆:“中國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)的成就讓我敬重,北斗工程進展之神速讓我敬仰,而這支隊伍的領(lǐng)軍人物和主導(dǎo)中國航天的這些人則讓我敬畏。他們太年輕了,北斗衛(wèi)星導(dǎo)航的未來如何,從這些年輕人身上就可以看出端倪?!?/p>
驚險開局:
北斗二號首星發(fā)射
北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)快速組網(wǎng),也對衛(wèi)星發(fā)射場系統(tǒng)提出嚴峻挑戰(zhàn)。
北斗導(dǎo)航混合星座的GEO、IGSO、MEO三種軌道衛(wèi)星,都屬于中高軌道衛(wèi)星。而在全國航天發(fā)射場中,只有西昌衛(wèi)星發(fā)射中心能同時滿足這三種衛(wèi)星的發(fā)射條件。北斗衛(wèi)星注定要從這里出征,西昌也由此贏得“北斗港”的美譽。
北斗對西昌情有獨鐘,因為西昌衛(wèi)星發(fā)射中心不僅具有發(fā)射緯度低、發(fā)射效率高的自然條件優(yōu)勢,而且是具有世界一流核心技術(shù)、一流設(shè)備設(shè)施、一流人才隊伍、一流組織管理、一流服務(wù)保障的中國航天發(fā)射品牌。
2007年4月3日,距離頻率使用“七年之限”的最后期限——2007年4月17日,已經(jīng)不到半個月時間了!
西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射場區(qū)三號發(fā)射工位上,高高地豎起了一枚“長三甲”運載火箭,北斗二號首星發(fā)射進入最后測試階段。跌宕起伏、險象環(huán)生的北斗二號組網(wǎng)之旅,徐徐拉開大幕。
作為北斗二號組網(wǎng)的首星,它就像大家庭中的長子,肩上責(zé)任重大。它要為“弟弟妹妹”們探路,探測空間電磁環(huán)境,驗證MEO軌道。而它最重要的使命,則是搶占衛(wèi)星導(dǎo)航稀缺頻率,為中國衛(wèi)星導(dǎo)航事業(yè)闖出一條新路。
這次發(fā)射首次啟用新建的三號發(fā)射工位,首次使用遠控模式,首次發(fā)射MEO衛(wèi)星,未知因素多,發(fā)射風(fēng)險高、挑戰(zhàn)大。針對任務(wù)的特點和難點,北斗工程“兩總”組織參與發(fā)射的各系統(tǒng)工作人員,扎實做好遠控設(shè)備安裝調(diào)試、地面設(shè)備調(diào)試運行、發(fā)射場合練等準備工作;深入分析風(fēng)險,找出風(fēng)險因素62個,制定應(yīng)對措施136條,嚴格把控每一個節(jié)點,確保發(fā)射全過程受控,順利推進發(fā)射程序。
盡管這樣,由于任務(wù)緊急、時間倉促,北斗二號首次發(fā)射依然險象環(huán)生。
星箭吊裝完成后,突然發(fā)現(xiàn)衛(wèi)星噴管不知什么時候被撞了個小缺口。大伙兒的心一下子懸了起來。
它會影響發(fā)射嗎?如果有影響,需重新更換,推遲發(fā)射,那就有可能超過“七年之限”!
關(guān)鍵時刻,近80歲的大系統(tǒng)總師孫家棟,趴在地上慢慢爬到衛(wèi)星底下,仔細查看受損部位,憑著數(shù)十年的航天經(jīng)驗作出判斷:“不會影響發(fā)射,可以繼續(xù)下邊的流程!”大家虛驚一場。
哪知,離發(fā)射窗口只有3天時,“攔路虎”又冷不丁跳了出來:衛(wèi)星上的應(yīng)答機出現(xiàn)異常。
從坐鎮(zhèn)指揮首星發(fā)射的“兩總”領(lǐng)導(dǎo)到每一個現(xiàn)場測試人員,都一下子繃緊了神經(jīng)。雖然深入測試分析發(fā)現(xiàn)隱患并不大,導(dǎo)致故障概率很低,只是不能排除影響信號傳輸?shù)目赡?,但“兩總”和中心領(lǐng)導(dǎo)意志堅定如鐵:“所有隱患,無論大小,必須歸零!”
北斗人爬上高高矗立的發(fā)射塔架,重新打開已經(jīng)密封的星箭組合體,拆出應(yīng)答機,緊急排查原因。此后,大伙兒不眠不休,神經(jīng)繃得似搭上箭的弓弦,眼睛一眨不眨地盯著數(shù)據(jù)顯示屏,捕捉著每一個細微的變化。困得不行了,用涼水洗把臉,醒醒腦;餓了,讓食堂送個盒飯來,往嘴里扒拉飯菜時,眼睛還一動不動地盯著顯示屏,也不知自己吃了些啥。大家連續(xù)奮戰(zhàn)3個晝夜,終于找到隱患,把它連根拔除。這時,衛(wèi)星發(fā)射已經(jīng)進入半小時準備。
令人意想不到的是,離運載火箭點火只有2分鐘時,即14日4時9分,測試人員又發(fā)現(xiàn)一個為火箭三級供氣的連接器沒有按規(guī)定脫落。此時,火箭發(fā)射已不可逆轉(zhuǎn),如果連接器不能在2分鐘內(nèi)脫落,火箭點火升空時必被其拉扯,給火箭、衛(wèi)星乃至整個發(fā)射場造成滅頂之災(zāi)!
所有領(lǐng)導(dǎo)、專家和工作人員的心又一下子懸了起來。遠控大廳100多名工作人員都屏住呼吸,現(xiàn)場靜得仿佛能夠聽到自己的心跳,他們把目光投向發(fā)射站站長唐功建。
唐功建曾十幾次擔(dān)任火箭發(fā)射01指揮員,次次圓滿成功,被大家譽為“福將”。真不愧是久經(jīng)沙場的“金手指”,只見他臨危不亂,非常冷靜地在1分鐘內(nèi)連續(xù)下達7道指令。相關(guān)崗位人員從容不迫,配合默契。連接器終于在大家焦急的目光里緩緩脫落!
大廳里響起了雷鳴般的掌聲、歡呼聲:“唐功建,好樣的!”“太棒了,唐功建!”
掌聲剛剛落下,大廳里傳來倒計時的聲音:“10、9、8、7、6、5……”
2007年4月14日4時11分,隨著指揮員一聲“點火”命令,托舉北斗二號首星的“長三甲”運載火箭,在轟轟的巨響中,孔雀開屏般綻放出美麗的尾焰,扶搖直上,飛向蒼穹,漸漸融入黎明前漆黑的夜色……
盡管運載火箭順利升空,但大家的心依然懸著、揪著。星箭會順利分離嗎?太陽能帆板能順利打開嗎?衛(wèi)星信號能順利傳回嗎?
全國十多家信號接收機研制單位被召集到西安衛(wèi)星測控中心,在一個大操場上,各單位把帶來的產(chǎn)品擺成一線,等待著在太空翱翔的北斗二號首星發(fā)回信號。
4月17日20時,十多臺接收機相繼收到從太空傳回的信號,而且非常清晰!這一刻,離“七年期限”截止時間只有4小時!
它意味著中國趕上了建設(shè)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)最后一班車!它為中國衛(wèi)星導(dǎo)航事業(yè)打開了一扇充滿陽光的希望之門!
“我們勝利了!”大家歡呼跳躍,互相擁抱,整個操場沸騰了!
降服“太空魔王”
北斗二號首星發(fā)射驚心動魄,但對于充滿磨難與坎坷的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建設(shè)來說,這僅僅是個序曲。
北斗二號首星進入軌道不久,太空又突然跳出“魔王”,再次擋住了北斗的去路:衛(wèi)星在某一區(qū)域遭遇大功率復(fù)雜電磁干擾,信號接收率竟不足50%!
這一區(qū)域,對于中國來說是關(guān)鍵區(qū)域。為什么別的區(qū)域沒有強電磁干擾,這一區(qū)域卻有“魔王”擋道,而且如此頑固,經(jīng)多次故障歸零,問題始終無法解決?
那天,北斗工程“兩總”正在開會,研究部署北斗二號組網(wǎng)后續(xù)工程。聽到這個消息,老總們一個個心急如焚,問題來得太突然,而且太嚴重了。雖然北斗衛(wèi)星設(shè)計了抗干擾措施,但沒想到干擾強度如此巨大,竟銷蝕衛(wèi)星信號一半以上,這意味著天上的北斗導(dǎo)航衛(wèi)星形同虛設(shè),繼續(xù)發(fā)射衛(wèi)星也就沒有意義了。換句話說,這個問題如果不能及時解決,即將組網(wǎng)的其余衛(wèi)星發(fā)射計劃將被無限期推遲。
北斗工程“兩總”會議立刻轉(zhuǎn)換主題:如何應(yīng)對“太空魔王”。大家認為,對付強電磁干擾的方法無外乎兩種:一是“躲”,就是改變衛(wèi)星信號頻率,躲到?jīng)]有電磁干擾的頻率上去;二是“抗”,即提高衛(wèi)星抗干擾能力,讓北斗衛(wèi)星擁有功能強大的電磁防護盾牌。
而最關(guān)鍵的問題是,現(xiàn)在使用的頻率是可供選擇的唯一頻率,除此之外,再無其他頻率可用。這意味著,想“躲”都無處可“躲”。
因此,只有“抗”才是唯一出路,也可一勞永逸,資金投入少,且安全性高,但技術(shù)難度大,風(fēng)險高,是個典型的“燙手山芋”。
誰能接手這個燙手山芋?也許想接它的單位很多,但不是誰想接就能接住的。接手它的團隊必須做到兩個確保:確保短期內(nèi)能“吃”掉,確?!俺浴钡酶纱嗬鳎猿龈咚?。
高新科技研究院北斗團隊,再次臨危受命,擔(dān)當攻關(guān)重任。
早在北斗二號論證階段,他們就聽說,我國的空間飛行器經(jīng)過這一區(qū)域時常常遭遇強電磁干擾,由此他們預(yù)料,北斗衛(wèi)星組網(wǎng)時,這個問題會再次遇到。因此,他們對抗干擾技術(shù)提前做了一些基礎(chǔ)研究。當北斗遭遇“魔王”的消息傳到研究院后,他們便決定要把這個燙手山芋拿到手,并立刻著手研制攻堅方案。
歐博士代表團隊進京受領(lǐng)任務(wù),正準備匯報團隊攻堅思路時,領(lǐng)導(dǎo)示意道:“方案就先別說了,你先回答幾個問題?!?/p>
歐博士合上文件夾,應(yīng)道:“是!”
“衛(wèi)星體制不能變、信號頻率不能變、下一顆星發(fā)射計劃更不能變,衛(wèi)星抗干擾指標不僅要提升,還要提升到完全把干擾壓制住,你們能不能做到?”
“能!我們一定能!只是時間……”歐博士的話還沒說完,便被領(lǐng)導(dǎo)不容置疑的命令打斷了:“時間3個月,只準提前,拖后一天都不行!”
“這……”
“這是衛(wèi)星組網(wǎng)計劃決定的。若你們覺得有問題,我們只好交給別的單位了?!?/p>
“別,別……我們沒問題!”
“這,可是要立‘軍令狀的?!?/p>
“我們立‘軍令狀!3個月,保證一天不延!”
“好!這任務(wù)就交給你們了!”
這個“太空魔王”魔力非常大,降服它有多難?一個專家把攻關(guān)技術(shù)難度形象地比喻為“相當于把大象裝進冰箱里”。衛(wèi)星上安裝抗干擾設(shè)備的地方很小,而且功耗要低,既要具有強大的抗干擾能力,還要穩(wěn)定可靠,這確實是個天大的難題。正常情況下,3個月內(nèi)攻克難關(guān),幾乎是天方夜譚,而且馬上就是春節(jié),又使任務(wù)時間大打折扣。加上此前歐博士所在的團隊主要做北斗地面系統(tǒng),星載設(shè)備很少涉及,雖然有一定的技術(shù)積累,但工程經(jīng)驗嚴重不足,更何況是“火燒眉毛”的緊急任務(wù),容不得半點閃失。
誰接這樣的任務(wù)都得掂量掂量,而歐博士竟把“軍令狀”立得嘎嘣脆,這不是“二愣子”是什么?
歐博士頭一次聽到這個綽號時,憨憨一笑,說:“當時也沒想那么多,只想到問題出來了,成了整個工程的‘腸梗阻,領(lǐng)導(dǎo)心里急,我們心里也急,就想盡快把難題解決掉,把任務(wù)拿過來再說,哪還顧得上想有多難?!?/p>
立下“軍令狀”,歐博士想馬上返回單位傳達“兩總”指示,迅速組織團隊攻關(guān)。可他從會議室直接來到民航售票點時,卻被告知,南方地區(qū)遭遇百年不遇的暴風(fēng)雪,機場已經(jīng)封閉。他立刻來到火車站,登上當晚從北京南下的特快列車。哪知事情越急,老天越捉弄人。列車走走停停,好不容易到達長江邊時,竟然趴窩了。等了一整天,歐博士才得以換乘從南邊開來接應(yīng)的慢車,速度還比不上馬車。心急如焚的歐博士掏出手機,打通王博士、孫博士的電話,匯報情況,共同協(xié)商調(diào)兵遣將、排兵布陣事宜,電話連續(xù)打了兩個多小時,耗光了兩塊手機電池的電量。當他還在火車上時,院里一個20多人的團隊已經(jīng)開始攻關(guān)了:陳高工當晚啟程前往西安,負責(zé)硬件設(shè)計與生產(chǎn);李博士、唐博士、黃博士、聶博士等立即展開算法攻關(guān),開發(fā)軟件;孟博士等提出測試解決方案;其他人根據(jù)分工各司其職……換了兩次車、走了3天才返回院里的歐博士,走進辦公室感受到的是:室外天寒地凍,室內(nèi)攻關(guān)熱火朝天。
大家碰頭后,團隊領(lǐng)導(dǎo)班子提了一個嚴苛的要求:“每個人的工作必須環(huán)環(huán)相扣,做到萬無一失,絕不允許出現(xiàn)任何紕漏!”
大家一下子炸了鍋:“你當我們個個是神仙?。〔辉试S出錯,誰能保證?這有可能嗎?”
“不能保證,也得保證!”團隊領(lǐng)導(dǎo)班子說,“這個任務(wù)一開始就是倒計時,一天的富余量都沒有。出現(xiàn)差錯就要重來,任務(wù)就無法按時完成!在非常任務(wù)、非常時刻面前,我們必須采取非常舉措,把‘不可能變?yōu)椤赡?!?/p>
大家一下子安靜下來,然后默默離開會議室,開始背水一戰(zhàn)。餓了,吃盒飯;困了,在沙發(fā)上躺一下,然后爬起來接著干。每個人都像打仗一樣,嚴格按時間節(jié)點,無差錯、高質(zhì)量地推進任務(wù)進程。
在緊張的忙碌中,春節(jié)來臨了。春節(jié)怎么安排?讓大家繼續(xù)加班加點連軸轉(zhuǎn)?這顯然不合情理??扇绻焕^續(xù)加班加點,任務(wù)節(jié)點就可能推后。
王博士絞盡腦汁、思前想后,給大家下了一個特別通知:“大年三十到初二這三天,大家可以不來加班?!边@話堪稱藝術(shù),沒說放假,也沒說不放假,只說“可以不來加班”,就看大家怎么去理解了。
大年三十那天,團隊領(lǐng)導(dǎo)和往常一樣,一大早就來到實驗室。不久,他們發(fā)現(xiàn),團隊成員也來了,而且一個不少。大家說:“任務(wù)這么緊,誰在家待得???”
就在這天,陳高工在美國進修的妻子特意趕回來陪家人過年,但陳高工直到傍晚才回家。
妻子嘟噥道:“大年三十都不休息,這么忙嗎?”
陳高工趕緊賠上笑臉說:“沒辦法,任務(wù)壓身呢?!?/p>
吃過團圓飯后,他陪家人看了一會兒春晚,但眼睛盯著屏幕,腦袋里卻都是那些布線,便索性要去辦公室。
妻子白了他一眼:“就你忙,平時都干什么去了?”
“你出國這一年多,知道他是怎么過的嗎?”婆婆見狀,嘆口氣說,“你出國的第二天,他就住到實驗室去了,平時很少回家。尤其這一個多月里,他吃在實驗室,困了就睡在辦公室的沙發(fā)上?!?/p>
妻子一聽,怔怔地望了丈夫好一陣,然后輕輕挽住他的胳膊,說:“走,我陪你去加班?!?/p>
團隊以驚人的毅力兌現(xiàn)了當初的莊嚴承諾。
時限3個月,而他們只用了70天!
經(jīng)測試,他們研制的抗干擾衛(wèi)星載荷,性能指標大幅提升,某區(qū)域衛(wèi)星信號有效接收率從不足50%躍升到100%!
在成果驗收會上,大系統(tǒng)總師孫家棟院士向他們豎起大拇指:“你們臨危受命,關(guān)鍵時刻敢于亮劍,又打了一個漂亮的攻堅戰(zhàn),不愧是‘李云龍式的攻堅團隊!”
驚心動魄七秒鐘
2010年1月17日,第三顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)射升空。
哪知“長三丙”運載火箭起飛50秒后,安控顯示屏上突然出現(xiàn)異常:速度曲線出現(xiàn)連續(xù)大幅度跳變,5秒之后,數(shù)據(jù)跳變依然劇烈,不斷躍出炸毀線,這表明火箭已岌岌可危。
連續(xù)5秒,這是地面必須實施安控的極限時間。在此情況下,若無法繼續(xù)實施安控,只能將火箭引向相對安全空域予以引爆。在國際航天活動中,對于類似事件,美國這樣處理,俄羅斯這樣處理,歐盟這樣處理,日本也這樣處理……
“難道我們也要炸毀火箭?”安控助理趙梅心里猛地一緊,額頭上瞬間滲出了冷汗。已從事火箭安全控制17年的她,這種情況還是第一次遇到。
“車高工,怎么辦?”趙梅緊張地望向一旁的安控判定專家車著明。只見車著明雙眼緊盯安控顯示屏,神情非常冷靜。
其實,此時的車著明壓力巨大?;鸺⑿l(wèi)星,價值數(shù)十億元的設(shè)備,現(xiàn)在炸與不炸就聽他一句話。若是他判斷失誤,不該炸而炸了,或是該炸而沒炸,都會給國家和人民帶來重大損失,他都是罪人!而此時此刻,僅憑幾塊屏幕顯示的數(shù)據(jù),就要對在太空高速飛翔的運載火箭狀況做出快速精準的判斷,其難度可想而知。
安控機房里的空氣仿佛凝固了,大伙兒都用緊張的目光望著車著明。只見他依然一臉鎮(zhèn)靜,冷峻的目光不住地在幾塊顯示屏間切換,反復(fù)比對著那些瞬息萬變的測控數(shù)據(jù)。他天天跟數(shù)據(jù)打交道,那些數(shù)據(jù)就像他放牧已久的羊群,哪只羊什么顏色、個頭多大,他都心中有數(shù)。
第七秒時,車著明站了起來,輕輕舒了一口氣說:“是設(shè)備跟蹤故障,火箭沒問題?!惫?,根據(jù)他的判斷,有關(guān)人員對設(shè)備進行檢測,發(fā)現(xiàn)是運載火箭搭載的設(shè)備給出的下行信號不穩(wěn)定。對其進行針對性調(diào)控后,測控數(shù)據(jù)漸漸趨于穩(wěn)定,運載火箭飛行各項指標良好,發(fā)射任務(wù)又一次獲得圓滿成功。
“車高工,”趙梅和大伙兒都向車著明豎起大拇指,“短短7秒鐘,憑著幾個顯示屏給出的數(shù)據(jù),就能準確判斷設(shè)備工作狀態(tài)和火箭飛行狀態(tài)是否正常,您真是神了!”
在指揮大廳里坐鎮(zhèn)的各級領(lǐng)導(dǎo)和航天專家來到安控機房和大家一起歡慶衛(wèi)星發(fā)射成功,當他們得知這次發(fā)射經(jīng)歷了“生死攸關(guān)七秒鐘”時,都感到非常后怕。發(fā)射中心一號領(lǐng)導(dǎo)緊張而又激動地握著車著明的手說:“著明,你又為我們中心、為北斗衛(wèi)星導(dǎo)航立下大功了。要不是你排除火箭問題,引爆程序一旦啟動,我們中心、我這個一號,就是罪人??!中心和我,感謝你這個大功臣!”
競爭對手與合作伙伴
2007年4月14日,北斗二號組網(wǎng)首星成功發(fā)射,并于17日順利開通,按照國際電信聯(lián)盟“先登先占”的原則,中國已經(jīng)擁有與伽利略重合頻率的優(yōu)先使用權(quán)。
而此時,由于歐盟各國之間意見不一致,伽利略導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)射計劃進展緩慢。盡管如此,中國北斗人秉承合作共贏的愿望,與歐盟伽利略攜起手來,解決頻率共享難題。
中國北斗和歐盟伽利略是競爭對手,更應(yīng)該成為合作伙伴!
在中國即將發(fā)射第二顆北斗二號衛(wèi)星的前夕,歐盟火速組成頻率專家代表團來到北京,主動與我方協(xié)商頻率問題。
歐盟代表說:“我們伽利略頻率體制理論,是注冊了專利的?!?/p>
中國代表說:“我們使用該頻率不會影響伽利略?!?/p>
歐盟代表自信地說:“我們的頻率信號體制,你們永遠繞不開?!?/p>
中國代表說:“要相信人類的智慧。我們中國有句老話:‘辦法總比困難多?!?/p>
“無法繞開的頻率”,的確擋不住北斗人前進的步伐。經(jīng)過深入研究、反復(fù)試驗,北斗頻率工作者終于摸索出一套新的信號體制理論,得到了絕大部分國際專家的認同。
在此期間,中國頻率工作者一次次主動前往歐盟,與之協(xié)商頻率合作問題,終于達成了雙方共用這一頻率的初步協(xié)議。對方提出中國要把頻率計算結(jié)果交給他們。中國代表為表達合作誠意,同意了,同時也要求對方把頻率計算結(jié)果交給我方。只是不知何故,對方遲遲沒有提交計算結(jié)果。
歐盟代表團仔細研究北斗頻率計算結(jié)果后,發(fā)現(xiàn)無懈可擊。加之北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)全球組網(wǎng)將很快展開,在此形勢下,他們再次邀請中國頻率工作代表團于2015年1月前往歐盟,繼續(xù)協(xié)商頻率問題。
雙方圍著談判桌剛坐下,歐盟代表團團長便就頻率計算結(jié)果一直沒有提交給中方一事表達歉意,并解釋說:“我們之所以沒能把計算結(jié)果交給你們,是我們的衛(wèi)星出問題了?!?/p>
中方代表們對此一笑而過。
歐盟代表團終于認同中國制定的頻率使用規(guī)則,但附加了一個條件,伽利略系統(tǒng)組網(wǎng)衛(wèi)星數(shù)量從24顆增加到35顆。中國代表團通過深入分析驗證,認為歐盟這一要求不會給北斗系統(tǒng)帶來實質(zhì)性影響,原則上同意了。雙方商定,協(xié)議文件由中方起草。
協(xié)議完成草稿,雙方又經(jīng)多次討論、反復(fù)修改,正式形成協(xié)議文件。協(xié)議完全體現(xiàn)公平、公正、合理原則。歐盟代表團正式從法理上接受了中國提出的頻率共用理念,同意在國際電信聯(lián)盟框架下完成衛(wèi)星導(dǎo)航頻率的協(xié)調(diào)工作。同時,經(jīng)中國代表團提議,雙方將就S頻率使用問題繼續(xù)展開洽談與合作,并正式寫入?yún)f(xié)議條款。
在商量協(xié)議簽字地點時,中方代表團提出:“過去協(xié)商,我們大多來歐洲談,這次簽字儀式,就請你們到中國做客吧?!?/p>
歐盟代表團欣然應(yīng)邀:“好,我們?nèi)ブ袊本?,故地重游?!?/p>
雙方代表團團長鄭重地在協(xié)議上簽上各自的名字,中歐衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)就L頻率長達8年之久的協(xié)調(diào)工作圓滿結(jié)束。
中國北斗、歐盟伽利略在頻率問題上的密切合作,創(chuàng)造了“只能容下一個人的小房子容下了兩個人”的科學(xué)奇跡,堪稱世界重大科技工程領(lǐng)域合作共贏的典范!
北斗的“支點”
當初,中國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建設(shè)“三步走”戰(zhàn)略公布后,曾有一些國際友好人士為中國擔(dān)心:“北斗‘三步走,前兩步好走,第三步很難走?!倍切┫矚g看中國笑話的人則竊喜:“北斗二號僅覆蓋亞太地區(qū),對于中國不是問題,可北斗三號要覆蓋全球,看你中國怎么走!”
這一步,的確太難走!
作為全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),不僅需要在太空布設(shè)數(shù)十顆衛(wèi)星,同時要在地球上各個地區(qū)建設(shè)眾多的地面站點。如美國的GPS,就在全球各地建了眾多地面站。可中國難以在全球布設(shè)站點,建不成“地網(wǎng)”。這是北斗衛(wèi)星導(dǎo)航由區(qū)域向全球拓展面臨的首要亦是最大的障礙。
不能在世界各地建設(shè)地面站點,北斗全球系統(tǒng)就不建了?北斗工程“兩總”的回答是:全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),中國不僅要建設(shè),而且要達到世界一流水平!
北斗工程“兩總”大膽決策:既然不能像GPS那樣建“地網(wǎng)”,那我們就構(gòu)建星間鏈路,在星星之間、星地之間,織成一個“天羅地網(wǎng)”。
北斗三號工程管理比北斗二號更加復(fù)雜,技術(shù)創(chuàng)新難度更大,系統(tǒng)質(zhì)量要求更高,自主可控更加緊迫,建設(shè)速度更難保證,工程風(fēng)險更難控制……這一系列難題如何破解?北斗工程“兩總”肩頭的壓力極大,就像北斗三號即將覆蓋的整個地球都壓到了他們身上。
阿基米德說:“給我一個支點,我能撬動整個地球。”此時此刻,北斗三號工程建設(shè)就需要這樣一個支點,來撬起北斗全球系統(tǒng)。
這個能撬起“地球”的支點在哪兒呢?
那段日子,北斗工程“兩總”及總體部的領(lǐng)導(dǎo)們,上班時思考,上下班的路上思考,晚上站在陽臺上仰望著滿天星斗還在思考,甚至夢境里也圍著它打轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)……
經(jīng)過一番深思熟慮,“兩總”和總體部領(lǐng)導(dǎo)們的思維都鎖定在“競爭”二字上。
當北斗總體領(lǐng)導(dǎo)向“兩總”匯報這一設(shè)想時,“兩總”領(lǐng)導(dǎo)表示,北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)尤其是衛(wèi)星系統(tǒng)實行競爭管理,用競爭機制促進工程創(chuàng)新、推進工程速度、保證工程質(zhì)量、降低衛(wèi)星研制價格,刻不容緩!
建立競爭機制,首要任務(wù)是發(fā)現(xiàn)和扶植新的衛(wèi)星研制團隊,形成衛(wèi)星研制多頭競爭格局。經(jīng)過深入調(diào)研,總體部把目光瞄準了上海微小衛(wèi)星工程中心。
會“思考”的新一代衛(wèi)星
上海微小衛(wèi)星工程中心是一顆剛從航天地平線上升起的“新星”。
戰(zhàn)場上的輕騎兵,隊伍精干,戰(zhàn)術(shù)靈活,從不循規(guī)蹈矩,甚至反其道而行之,常有意想不到的戰(zhàn)果。上海微小衛(wèi)星工程中心,就是這樣一支北斗輕騎部隊。而中心副主任、研究員,新一代北斗導(dǎo)航衛(wèi)星總設(shè)計師林寶軍,則是這樣一名“輕騎戰(zhàn)將”。
林寶軍雖是“60后”,卻是一名航天老將,大學(xué)一畢業(yè)就開始干航天,還曾擔(dān)任載人航天工程應(yīng)用系統(tǒng)副總設(shè)計師,參與了從神舟一號到神舟三號的全部論證工作,學(xué)科底蘊深厚,實踐經(jīng)驗豐富。但他并沒有囿于已有的知識經(jīng)驗,而是隨著事物的變化不斷求新,認識事物另辟蹊徑,科技創(chuàng)新別具一格,為人處事獨樹一幟……無論做什么,他都力避按“常規(guī)出牌”,喜歡特立獨行,追求“和別人有些不一樣”。為此,他的團隊成員給他取了一個雅號——“另類總師”。
為了讓新一代北斗衛(wèi)星“有靈魂”“會思考”,林寶軍在國內(nèi)第一次給衛(wèi)星設(shè)計了一項看家本領(lǐng)——在軌賦能:讓天上的衛(wèi)星“有錯能改”“有病自治”“功能刷新”。哪知歷盡坎坷才完成的衛(wèi)星在軌賦能設(shè)備,在與衛(wèi)星載荷生產(chǎn)單位聯(lián)系生產(chǎn)時,遇到了強大阻力。人家說他的在軌賦能太有想象力了,簡直是異想天開,根本不可能實現(xiàn),說什么也不愿跟他一塊兒瞎折騰。沒辦法,林寶軍只有堅持不懈地給大家“洗腦”,連著幾天從早上9點一直“洗”到晚上12點,整整“洗”了3天,“洗”得口干舌燥、嗓子眼冒煙,才說服大家同意與他一道完成這次航天“首創(chuàng)”。
衛(wèi)星研制是“高、精、新”的技術(shù)活,不僅需要創(chuàng)新技術(shù),也需要工藝積累、個人經(jīng)驗。因此,那些參加工作多年,有著豐富經(jīng)驗,用起來“順手”、干起來“對口”的“老衛(wèi)星”,便成了“搶手貨”。但林寶軍卻偏愛年輕人,用他的話說:“年輕人,經(jīng)驗少甚至沒經(jīng)驗,給人印象是這不會做那也做不好,但他們觀念新、腦子活、張力大、可塑性強、接受新生事物快,正好契合了新北斗的新要求。經(jīng)驗可以通過傳授和積累來彌補,但觀念和思維方式一旦固化,就一時半會兒改不了?!?/p>
林寶軍還喜歡給年輕人壓擔(dān)子。當年,他擔(dān)任“神舟”系列飛船副總設(shè)計師時,設(shè)計團隊里的主任設(shè)計師多是一些所長、主任,甚至由院士擔(dān)任。但在新一代北斗導(dǎo)航衛(wèi)星團隊里,主任設(shè)計師、主管設(shè)計師基本上是“80后”,而且絕大多數(shù)沒擔(dān)任過行政職務(wù)。
有一個博士剛參加工作不久,林寶軍就讓他擔(dān)任一個重要系統(tǒng)的技術(shù)負責(zé)人。年輕博士既欣喜又惶恐:“林總,我恐怕不行啊?!?/p>
“你還沒干,怎么就知道不行?”林寶軍鼓勵道,“我就認為你行,大膽去干吧!”
年輕博士還真行,很快就使項目取得較大進展。林寶軍聞知,立刻來到現(xiàn)場,對年輕博士大加贊賞:“你看,我說你行,你果真就行。我看你不僅能干成這個項目,以后還能干成很多大項目?!?/p>
哪知幾天后,由于經(jīng)驗不足,年輕博士就遭遇了挫折,造成了一些經(jīng)濟損失。年輕博士滿懷愧疚地來到林寶軍的辦公室,深深地埋著頭說:“林總,這個錯誤我犯得太不應(yīng)該了,您罵我吧?!?/p>
沒想到林寶軍搬過一張椅子,拍拍年輕博士的肩膀請他坐下,然后笑著說:“你這個項目干了不久就有進展,勢頭不錯??!雖然這次走了一段彎路,但你敢于嘗試的精神還是值得肯定的。”
犯了錯,還受表揚,連年輕博士自己都詫異:“林總,您怎么不批評我呀?”
林寶軍依然是一副笑模樣:“看你剛才進門那樣子,垂頭喪氣,都不知道在心里罵過自己多少回了,還用得著我再批評你嗎?這時候,我該給你提氣、鼓勁兒才是。”
林寶軍沒看錯,年輕博士果然很爭氣,項目完成得非常出色,參加工作兩三年就成為主任設(shè)計師。
林寶軍曾這樣概括自己的管理藝術(shù):“我們中國人一講到嚴格要求,就是要多講不足、多批評指正,而事實上,催人成才主要靠表揚。孩子喜歡聽人夸,長大了也一樣,好孩子都是夸出來的?!币虼?,他對自己的團隊實行“辯證管理”:既然要給年輕人壓重擔(dān),就要允許年輕人跌跟頭、犯錯誤;既要對技術(shù)瑕疵零容忍,又要對人才容錯;既要讓年輕人受得了重壓,又要讓他們看到前途和希望。
前些年,中心任務(wù)陡增,急需引進一批高端優(yōu)秀人才。哪知招聘通知公布后,前來應(yīng)聘者寥寥無幾。人力資源部的同志大念苦經(jīng):“到我們中心工作,加班加點,工作辛苦,可經(jīng)濟待遇又不高,不說高學(xué)歷人才,連大專生都看不上?!?/p>
林寶軍仔細看過人力資源部門的招聘廣告后,一針見血地指出:“你們的招聘出問題了,而且是方向性錯誤。你們太不了解青年知識分子了,雖然他們的經(jīng)濟意識比過去的年輕人更明顯,但也并不是一心扎進錢眼里的。他們有使命感、有理想,也很看重事業(yè)成就,要是讓他們知道,來我們中心干幾年就能干上主任設(shè)計師,你看他們來不來?!?/p>
果然,人力資源部照林寶軍的意思修改招聘廣告,公布出來后,馬上就有不少碩士、博士研究生前來應(yīng)聘。
2011年11月,新一代北斗導(dǎo)航衛(wèi)星研制任務(wù)得到批準,正式啟動實施。這時,按照北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建設(shè)時間節(jié)點,他們既要突破多個關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)難題,還要按流程走完研制方案、初樣、正樣三個階段,但時限卻不到4年。產(chǎn)品研制的速度要求,只相當于國際同類衛(wèi)星研制周期的一半。
時間如此緊迫,他們需要全程“百米沖刺”,而沖到最前面的就是總師林寶軍。
從北京來到上海,他的家鄉(xiāng)北京就成了“異鄉(xiāng)”,而異鄉(xiāng)上海卻成了“家鄉(xiāng)”,若非工作原因,他基本不回去,經(jīng)常兩三個月才回家一次。曾有記者問他:“您想家里的親人嗎?”他說:“想,很想,過節(jié)時更想?!庇浾哒f:“那您就經(jīng)?;厝タ纯此麄冄健!彼f:“上海這邊事情多,沒做完做好,回去也待不住?!庇浾哒f:“那您一個人在上海孤單嗎?”他說:“不孤單,中心也是我的家,北斗導(dǎo)航衛(wèi)星是我的孩子,所有團隊成員都是我的家人?!?/p>
為了盡快確定導(dǎo)航衛(wèi)星有效載荷狀態(tài),林寶軍帶著結(jié)構(gòu)設(shè)計師、熱控設(shè)計師等十余人趕到位于成都的合作單位,連續(xù)熬了3個通宵,向大家實地分析講解,解決關(guān)鍵技術(shù)。三天三夜里,為給自己醒腦提神,他差不多喝了一箱紅牛。因為過度勞累,身體透支太大,問題解決后,他整整一周說不出話來。
總設(shè)計師奮不顧身,其他人也跟著向前撲。整個團隊齊心協(xié)力,硬是在3年零3個月里,拿下中國首顆新一代北斗導(dǎo)航衛(wèi)星,創(chuàng)造了衛(wèi)星研制速度“中國之最”。
在林寶軍身上,不僅有航天人堅忍、求實的品格,更有航天人無所畏懼的沖天豪氣。
2015年,新一代北斗導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)射成功后,記者讓他談?wù)劚倍返奈磥恚麧M臉笑容地說:“未來,我對北斗衛(wèi)星有三個期待。第一就是皮實、好用,不斷改善用戶體驗,也許不遠的將來,我們可以直接向衛(wèi)星提要求,需要什么數(shù)據(jù)直接向衛(wèi)星要;第二是不斷改善衛(wèi)星自主管理和在軌賦能能力,盡量簡化地面管理;第三,各項指標全面提升,真正服務(wù)于民生,甚至能產(chǎn)生改變世界的力量!”
聽到這里,記者臉上不禁閃過一絲驚訝:“產(chǎn)生改變世界的力量?”
“是的?!绷謱氒娮孕诺攸c點頭,“總有一天,人們會像現(xiàn)在把蘋果手機換成華為手機一樣,喜歡北斗勝過GPS。到那時,北斗將會像網(wǎng)絡(luò)技術(shù)迎來網(wǎng)絡(luò)時代一樣,開創(chuàng)一個北斗時代!”
北斗擁抱世界
“中國的北斗,世界的北斗”。這是世界人民的共同期待,同時也是一個大國應(yīng)有的胸懷,亦是所有北斗人的理想與愿望,更是北斗應(yīng)用推廣的最高層次和嶄新境界。
為了讓世界人民正確認識北斗、放心使用北斗,中國于2016年6月16日發(fā)表了《中國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)》白皮書。
白皮書的“前言”開宗明義地告訴世界人民:“衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是全球性公共資源,多系統(tǒng)兼容與互操作已成為發(fā)展趨勢。中國始終秉持和踐行‘中國的北斗,世界的北斗的發(fā)展理念,服務(wù)‘一帶一路建設(shè)發(fā)展,積極推進北斗系統(tǒng)國際合作,與其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)攜手,與各個國家、地區(qū)和國際組織一起,共同推動全球衛(wèi)星導(dǎo)航事業(yè)發(fā)展,讓北斗系統(tǒng)更好地服務(wù)全球、造福人類?!?/p>
白皮書是一個國家、政府發(fā)表的重要文件,表明的是國家、政府的立場,是行文規(guī)范、事實清楚的官方文件,是一種嚴肅莊重的承諾。
這就是中國誠意、中國度量!
2017年11月5日,北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)總設(shè)計師楊長風(fēng)在記者招待會上強調(diào):“要高度重視推進北斗系統(tǒng)國際化工作”,“北斗系統(tǒng)是中國的北斗,也是世界的北斗”,“將北斗系統(tǒng)積極納入國際衛(wèi)星導(dǎo)航體系,與GPS、格羅納斯、伽利略等系統(tǒng)實現(xiàn)兼容互操作,讓全球用戶享受到北斗系統(tǒng)更好的服務(wù)”。
北斗工程“兩總”,從專項領(lǐng)導(dǎo)小組成員到總師孫家棟、楊長風(fēng),副總師李祖洪、譚述森、謝軍、楊元喜、冉承其,再到中國衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)管理辦公室的領(lǐng)導(dǎo)們,無論走到哪兒,無論在什么場合,反復(fù)向世界人民承諾:“北斗既是中國的,也是世界的!”
目前,我國已與美國、俄羅斯、法國、德國、澳大利亞、阿根廷、南非等十幾個國家和地區(qū)合作,利用北斗時間傳遞鏈路,完成了對亞洲、南美洲、北美洲、歐洲、大洋洲、非洲等六大洲超遠距離的時間頻率傳遞及性能評估。結(jié)果表明,在北斗系統(tǒng)有效覆蓋范圍內(nèi),時間傳遞鏈路性能指標與GPS鏈路相當,具備了成為國際標準時間的正式鏈路的能力。
北斗,開辟了一條互利合作的嶄新路徑!
“北斗福星”照耀全球
博克拉是尼泊爾的第二大城市,是著名的旅游勝地。2015年4月25日,和往常一樣,來自世界各地的游客邁著悠閑的步子,帶著舒心的笑容,愜意地觀賞著博克拉宜人的景致。常住居民則照常享受著他們的慢節(jié)奏生活,就連墻上的時鐘,也和人們一樣,邁著不緊不慢的步子??僧敃r鐘的指針走到下午2點11分時,一場巨變令人猝不及防:大地突然劇烈搖晃,平靜的山谷響起炸雷般的轟鳴,城里的建筑嘩啦嘩啦地倒塌,山上的泥土、石頭猛獸般沖下來……這就是尼泊爾“4·25”地震!
這是一次罕見的大地震,震級高達8.1級,波及周邊幾個國家。尼泊爾的基礎(chǔ)設(shè)施十分薄弱,城建、交通等設(shè)施受到嚴重損毀,通信設(shè)備完全癱瘓。
幸運的是,他們手中的北斗沒有受到任何影響。尼泊爾政府用北斗向友好鄰邦中國發(fā)出了救援請求。收到信息后,中國搜救隊、醫(yī)療隊在北斗引導(dǎo)下千里馳援,第一時間開進災(zāi)區(qū)。滿載著救援物資的運輸車隊沿著北斗指引的路線,及時趕到了災(zāi)區(qū)……
北斗,既是中國的福星,也是世界的福星!
為人類科技發(fā)展做貢獻,為世界人民謀福祉,這是建設(shè)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航的“中國擔(dān)當”。因此,北斗衛(wèi)星導(dǎo)航建設(shè)發(fā)展,始終堅持“自主、開放、兼容、漸進”的原則,永遠不會把高端的技術(shù)用于欺凌弱國,而是凝聚新時代“中國力量”,創(chuàng)造“中國奇跡”,與世界共同分享“中國成果”,共同走向繁榮昌盛。
秉持這一初心,北斗二號建成后,在向國內(nèi)用戶提供系統(tǒng)服務(wù)的同時,還向亞太地區(qū)周邊國家,即北緯55°到南緯55°、東經(jīng)55°到180°的亞太地區(qū)用戶,提供定位精度優(yōu)于10米、測速精度優(yōu)于0.2米/秒、授時精度優(yōu)于50納秒的免費服務(wù),支持幫助我國周邊和“一帶一路”沿線國家使用北斗導(dǎo)航。
北斗導(dǎo)航已成功應(yīng)用于巴基斯坦的交通運輸、港口管理,緬甸的土地規(guī)劃、河運監(jiān)管,老撾的精細農(nóng)業(yè)、病蟲災(zāi)害監(jiān)管,文萊的都市現(xiàn)代化建設(shè)、智慧旅游,印尼的海上集成應(yīng)用……分別與馬來西亞、新加坡、柬埔寨等國家開展交流合作,與沙特、阿聯(lián)酋、埃及、摩洛哥、突尼斯、阿爾及利亞等國家制定推進措施,在泰國建成了小型北斗地基增強系統(tǒng)示范網(wǎng)……中國胸懷和中國貢獻,正伴隨“太空絲路”不斷延伸、拓展。
每年1月,是蒙古國中央省牧民很莫德乎老人最難度過的日子,因為這是一年中最寒冷的時候?!霸诒煅┑?、寒風(fēng)呼嘯的曠野上放牧,一天下來,身體都快變成一根冰柱了。”很莫德乎搖著頭說。但接著,他從身上摸出手機,臉上的愁容變成了喜色,“現(xiàn)在好了,中國給我們送來了北斗衛(wèi)星導(dǎo)航放牧系統(tǒng),給種馬、種駝、領(lǐng)頭牛羊戴上衛(wèi)星設(shè)備,用手機就能知道整群牲畜的位置、數(shù)量和生存狀態(tài),我們再也不用整天跟著牛羊到處跑啦。中國的北斗衛(wèi)星真是神奇?。 ?/p>
北斗導(dǎo)航走向“一帶一路”沿線國家,逐漸融入世界,吸引著世界人民融入中國、結(jié)緣北斗。
突尼斯女工程師娜達,是一名“中國北斗粉絲”:“我的工作是把北斗介紹給‘外國人,可我從不把自己當‘老外,我和北斗早就是一家了!”
2018年,中阿北斗/GNSS中心在突尼斯建成開放,45歲的娜達作為阿方工程師、講解員,開始了與北斗的親密接觸。她每天要接待多個參觀團,從整理資料、布置展品到悉心修改解說詞、策劃專題培訓(xùn)活動,工作十分繁忙辛苦,但她覺得“很有成就感”。
娜達的成就感主要緣于北斗導(dǎo)航的快速國際化。作為全面展示北斗技術(shù)應(yīng)用的窗口和開放合作平臺的首個海外中心,中阿北斗/GNSS中心見證了北斗走向全球的每一步。2018年12月27日早上7點多,收到中國同事發(fā)來的北斗三號基本系統(tǒng)開通這一喜訊后,娜達直奔中心,下載了中方遠程推送的最新版北斗藍皮書和服務(wù)性能規(guī)范,并在社交媒體上“高調(diào)”宣布:“今天,我在阿拉伯又‘北斗了!”娜達正積極申請到中國留學(xué),希望能拿到衛(wèi)星導(dǎo)航專業(yè)學(xué)位,更加深入地了解北斗。
現(xiàn)在,來自世界各地像娜達這樣與北斗結(jié)緣的外國人越來越多。
馬來西亞彭亨大學(xué)教授薩比拉,就是一名造詣很深的外國北斗專家。2017年,彭亨大學(xué)與桂林電子科技大學(xué)簽署合作協(xié)議并建立了衛(wèi)星導(dǎo)航聯(lián)合實驗室。薩比拉團隊負責(zé)測試北斗系統(tǒng)在熱帶氣候條件下的運行狀況,研究如何減少延遲、提高精準度,并提出了獨到見解:馬來西亞有大面積的棕櫚種植園和稻田,要邁向“精準農(nóng)業(yè)”離不開衛(wèi)星定位系統(tǒng),現(xiàn)階段廣泛使用的GPS難以滿足精準度要求。她發(fā)現(xiàn)北斗有很好的應(yīng)用潛力,希望北斗系統(tǒng)能夠做得更好,更有效地應(yīng)用于全球。
薩比拉希望自己能為北斗衛(wèi)星系統(tǒng)作出貢獻。為此,她運用北斗導(dǎo)航為東南亞國家編織太空“合作網(wǎng)”,開始對整個東南亞地區(qū)北斗應(yīng)用問題展開研究,取得多項研究成果。與此同時,作為一名大學(xué)教師,她積極培養(yǎng)導(dǎo)航專業(yè)學(xué)生。她的學(xué)生參與發(fā)表了高水平論文,提出了相關(guān)應(yīng)用模型,有望成為馬來西亞新一代衛(wèi)星導(dǎo)航專家,將北斗導(dǎo)航在東南亞應(yīng)用研究做大做強。
印度尼西亞北斗產(chǎn)品代理商楊車順,為北斗導(dǎo)航而驕傲:“印尼國土資源部門近兩年加大力度采購中國北斗系統(tǒng)產(chǎn)品,用于國土面積測量、海岸線測繪以及自然資源探測等。北斗在普通消費者中的知名度和受歡迎程度也越來越高。北斗產(chǎn)品很受歡迎,我的生意越做越紅火!”
北斗產(chǎn)品和服務(wù)提供商、合眾思壯公司日本分公司營業(yè)部長若澤·布里塞尼奧,說起北斗產(chǎn)品也是滿面春風(fēng):“現(xiàn)在覆蓋日本上空的北斗衛(wèi)星越來越多,信號也越來越好。隨著北斗系統(tǒng)的不斷成熟完善,北斗產(chǎn)品和服務(wù)在日本也將更具競爭力?!?/p>
2018年12月31日晚7時,國家主席習(xí)近平通過中央廣播電視總臺和互聯(lián)網(wǎng),發(fā)表了2019年新年賀詞。在賀詞中,習(xí)近平主席說:“這一年,中國制造、中國創(chuàng)造、中國建造共同發(fā)力,繼續(xù)改變著中國的面貌。嫦娥四號探測器成功發(fā)射,第二艘航母出海試航,國產(chǎn)大型水陸兩棲飛機水上首飛,北斗導(dǎo)航向全球組網(wǎng)邁出堅實一步。在此,我要向每一位科學(xué)家、每一位工程師、每一位‘大國工匠、每一位建設(shè)者和參與者致敬!”
2020年7月31日,北斗三號全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建成暨開通儀式在人民大會堂隆重舉行,正式向世界人民開放服務(wù)。2035年之前,我國還將建設(shè)完善更加泛在、更加融合、更加智能的綜合定位導(dǎo)航授時體系。
到那時,北斗無疑是世界衛(wèi)星導(dǎo)航這片璀璨星空上最明亮、最耀眼的星星!
到那時,北斗將用熾熱、無私的情懷,溫暖中國,溫暖世界!
到那時,北斗必將用她那燦爛的光輝,照亮中華民族崛起之路,照亮全人類走向共同繁榮之路!
(本刊節(jié)選)
〔本刊責(zé)任編輯? 袁小玲〕
〔原載山東文藝出版社《中國北斗》〕