艰难的北斗研制历程回顾:她终将星光闪耀志向全球 您所在的位置:网站首页 北斗总工程师王淑芳简历 艰难的北斗研制历程回顾:她终将星光闪耀志向全球

艰难的北斗研制历程回顾:她终将星光闪耀志向全球

2024-05-02 19:22| 来源: 网络整理| 查看: 265

当时的科研人员不愿意因经费问题而搁浅北斗一号系统,多次开会讨论这个问题。在当时的国情下,国家拨出独立的经费基本是不可能的,所以最终只有从内部想办法。当时,另外两颗卫星项目分别有一颗备份星的指标经费。经过反复协商,大家决定将另外两颗备份星的经费拿出来分给北斗一号项目,这才解决了这个难题。

经过多年研制,2000年,随着两颗北斗导航试验卫星发射成功,北斗一号系统建成并投入使用,使我国成为继美国GPS和俄罗斯格洛纳斯系统之后,全球第三个建成卫星导航系统并投入使用的国家。其采用有源定位体制,可为中国用户提供定位、授时和短报文通信服务。

2003年,第三颗北斗导航试验卫星发射成功,进一步增强了系统的性能。北斗导航卫星总设计师杨慧介绍说:“虽然北斗一号系统是一个比较初级的卫星导航系统,但通过这个系统我们探索了卫星导航系统的原理,满足了国防和民用的基本需求,为未来北斗系统的进一步发展奠定了一些基础。比如,2003年发射的第三颗卫星不仅仅是一颗在轨备份星,而且还是一颗技术试验星,因为这颗卫星搭载了一些新载荷,开始探索无源导航技术。”

在2008年的汶川地震抗震救灾中,北斗一号系统发挥了重要作用。据悉,地震发生后,管理中心为救援部队紧急配备了1000多台北斗终端机,实现了各点位之间、点位与北京之间的直线联络。在灾区通信没有完全修复、信息传送不畅的情况下,救援部队利用北斗终端机及时准确地将各种信息发回,为指挥抗震救灾提供了重要的信息支援。

北斗一号系统的优秀表现更坚定了我国发展更先进卫星导航系统的决心。

抢出来和熬出来的北斗二号

采用有源定位原理的北斗一号系统组建成功之后,北斗团队开始将目光转向无源定位的卫星导航系统。与北斗一号系统立项之初遭遇经费困难的境遇相比,北斗二号系统在经费方面则相对比较顺利。

“那是2005年8月份,项目组去中南海汇报,一同去汇报的有探月工程二期等大家关注度很高的航天项目。因为当时北斗系统名气并不大,我们在众多待批复项目中是排最后的。让人意想不到的是,北斗竟然是第一个被批复的。”杨慧说出这些话时,语气仍然带着点惊讶。“这也说明越来越多的人意识到我们国家急需自己的卫星导航系统。”

经费没有成为北斗二号的拦路虎,但这条路走得并不平坦。首先是频率问题。国际电联将S频段给了导航卫星,“僧多粥少”的局面让美俄抢占了不少宝贵的频点资源。

国际电联规定:关于导航的频点,国家或组织都可以申请,第一个申请的有优选使用的权利,其他国家或组织也可以申请,遵循先到先得的规定。换言之,大家都可以申请,但谁先发射卫星并使用了这个频点,为了防止出现相互干扰的现象,其他国家或组织就无法使用这个频点。杨慧感叹说,他们必须与时间赛跑。

经过大家的不懈努力,2007年4月14日,长三甲火箭将第一颗北斗导航卫星送入预定轨道。这颗卫星的发射成功,标志着我国自行研制的北斗卫星导航系统进入新的发展建设阶段。通过这颗试验卫星,团队发现了卫星设计的一些不足之处,这对后续转正样研制工作有极大的促进作用。

当时的研制工作面临很多难题:首先,这是一个多星组网系统,必须通过批量生产和密集发射保证其效应的发挥,但生产能力和长寿命问题是巨大考验;其次,导航系统要提供连续稳定的服务,任何一个小部件的质量问题都会对整个北斗导航星座产生影响,造成服务中断,因此必须保证零缺陷;再次,卫星系统采用许多新技术、新器件、新工艺,攻关难度巨大;最后,研制队伍非常年轻,缺乏完整的系统知识和工程经验。

在这些难题中,研制国产星载铷钟又是最大的困难。因为星载铷钟的研发进度会直接影响北斗系统的研发进度。

作为北斗导航卫星首席总设计师的谢军比谁都清楚:星载铷钟做不出来,工程任务确定的定位精度和研发进程就无法保证。

星载铷钟研制工作启动后,经过研制团队的全力攻关,自主研发的星载铷钟终于诞生了,填补了国内空白,指标甚至优于国外产品。在谢军看来,攻克这一难关,靠的就是持之以恒。

在北斗导航卫星的研制历程中还经历过一些挫折。

在杨慧的记忆中,研发过程中最难熬的日子是有一次遇到了故障,由于故障数据只有几秒,通过这几秒找出故障的位置和原因,难度可想而知。

北斗团队成员白天向专家和同行汇报查找问题的进展,晚上通宵查找问题,连续干了一周,困了就在桌子上趴一会,终于在地面复现了问题。

杨慧接着回忆说:“当时压力很大,整个团队陷入了低谷,因为我们暗暗和伽利略系统赛跑,卫星出现问题的结果就是进程推迟。那段时间真可以用‘苦’来形容,这种苦不只是工作强度大、经常加班,主要是要顶住方方面面的压力,把国家交给的重要任务保质按时完成。那时只有时刻告诫自己决不能放弃,更不可能打退堂鼓、撂挑子,这是国家的任务,我们只能咬牙坚持。”

从2009年北斗系统踏上新的征程——启动北斗全球卫星导航系统建设以来,研制团队开始开展全球系统的相关技术攻关。

2010年1月17日,第一颗正式组网的北斗导航卫星发射成功。2012年10月25日,第16颗导航卫星发射,这颗卫星与先期发射的15颗北斗导航卫星组网运行,形成区域服务能力。短短几年内就发射了十几颗导航卫星,此举不仅创造了我国单一型号的密集交付、发射纪录,在国际上也不多见。

从2015年到2016年,先后有5颗新一代北斗导航卫星发射成功,并将在2018年面向“一带一路”沿线及周边国家提供基本服务。

按照“三步走”发展战略,到2020年,北斗卫星导航系统将拥有35颗卫星,提供覆盖全球的高精度、高可靠的定位、导航和授时服务。

从有源定位到无源定位,从蹒跚起步到步伐稳健,北斗群星愈加熠熠闪光。

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