2024-12-08
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9月19日9時(shí)14分,第五十九顆、第六十顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射。該組衛(wèi)星屬中圓地球軌道(MEO)衛(wèi)星,是我國(guó)北斗三號(hào)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建成開通后發(fā)射的第二組MEO衛(wèi)星,入軌并完成在軌測(cè)試后將接入北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。
由中國(guó)科學(xué)院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院(以下簡(jiǎn)稱衛(wèi)星創(chuàng)新院)抓總研制的這兩顆衛(wèi)星,將在確保北斗三號(hào)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)精穩(wěn)運(yùn)行的基礎(chǔ)上,開展下一代北斗系統(tǒng)新技術(shù)試驗(yàn)試用。因此,這兩顆衛(wèi)星既可稱為北斗三號(hào)的“備份收官之星”,也可稱為下一代北斗系統(tǒng)的技術(shù)驗(yàn)證星,承擔(dān)著承前啟后的重要使命。
在接受《中國(guó)科學(xué)報(bào)》采訪時(shí),衛(wèi)星創(chuàng)新院研究員、北斗三號(hào)衛(wèi)星系統(tǒng)首席總設(shè)計(jì)師林寶軍說,北斗三號(hào)“備份收官星”不是組網(wǎng)星的簡(jiǎn)單復(fù)制,而是在導(dǎo)航制高點(diǎn)技術(shù)時(shí)頻及星間鏈路等方面又有新突破。未來,我們還將建設(shè)“更加泛在、更加融合、更加智能”的PNT(定位、導(dǎo)航、授時(shí))體系。
據(jù)林寶軍介紹,與前期MEO組網(wǎng)衛(wèi)星相比,此次發(fā)射的兩顆衛(wèi)星升級(jí)了星載原子鐘配置,搭載了新型星間鏈路終端,入網(wǎng)工作后,將進(jìn)一步提升北斗三號(hào)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的可靠性及定位導(dǎo)航授時(shí)、全球短報(bào)文通信等服務(wù)性能。在支撐北斗系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行和北斗規(guī)模應(yīng)用的同時(shí),這兩顆衛(wèi)星還將為下一代北斗導(dǎo)航衛(wèi)星技術(shù)升級(jí)進(jìn)行相關(guān)試驗(yàn)。
自擔(dān)任北斗三號(hào)衛(wèi)星系統(tǒng)總設(shè)計(jì)師至今,林寶軍已帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)走過了整整15年。林寶軍曾參與從“神舟一號(hào)”到“神舟十三號(hào)”的全部論證工作。2009年,時(shí)任載人航天工程應(yīng)用系統(tǒng)副總設(shè)計(jì)師的林寶軍服從國(guó)家安排,擔(dān)任北斗三號(hào)衛(wèi)星系統(tǒng)總設(shè)計(jì)師。當(dāng)時(shí),北斗導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)已運(yùn)行了一段時(shí)間,但技術(shù)突破仍存在壁壘和待解難題。
“沒有北斗的中國(guó),就像一個(gè)‘盲人’。飛機(jī)飛不了,汽車開不了,深海氣田、深海原油開發(fā)不了,戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)分不清友軍和敵軍,執(zhí)行任務(wù)時(shí)找不到坐標(biāo)……”林寶軍說。
北斗與神舟不同,神舟飛船的比對(duì)對(duì)象是歷史上美國(guó)、俄羅斯發(fā)射的載人飛船,而北斗則要在國(guó)際舞臺(tái)上和美國(guó)的GPS、俄羅斯的格洛納斯、歐盟的伽利略這些同期運(yùn)行的導(dǎo)航系統(tǒng)同臺(tái)競(jìng)爭(zhēng),接受用戶和歷史的檢驗(yàn)。
自主研發(fā)一項(xiàng)新技術(shù),傳統(tǒng)思路是先調(diào)研各國(guó)水平,然后找差距,再定位關(guān)鍵技術(shù)、攻克關(guān)鍵技術(shù),最后縮小差距。但林寶軍認(rèn)為:總跟在別人后面跑很難實(shí)現(xiàn)超越,何不從另一個(gè)角度創(chuàng)造一套獨(dú)家新技術(shù)?
林寶軍首先為衛(wèi)星“瘦身”。他將原有結(jié)構(gòu)、熱控等十幾個(gè)分系統(tǒng)合并成電子學(xué)、姿軌控、結(jié)構(gòu)熱、有效載荷四大功能鏈,簡(jiǎn)化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu),同時(shí)提升了整體可靠性。“比如原來每個(gè)分系統(tǒng)都需要計(jì)算機(jī),一顆衛(wèi)星上甚至要24臺(tái),現(xiàn)在1臺(tái)計(jì)算機(jī)就可以完成計(jì)算功能。”
然而,航天領(lǐng)域有一個(gè)不成文的規(guī)矩——新技術(shù)使用不能超過30%,否則存在很大風(fēng)險(xiǎn)。那段時(shí)間,林寶軍耳邊經(jīng)常傳來“歐美都沒試過,我們可以嗎”“咱們已經(jīng)跑得夠快了,能不能稍微穩(wěn)當(dāng)點(diǎn)”的質(zhì)疑聲。
但林寶軍堅(jiān)定地認(rèn)為自己的想法是對(duì)的。最終,在林寶軍的帶領(lǐng)下,北斗三號(hào)試驗(yàn)星的新技術(shù)超過70%。
新一代北斗導(dǎo)航衛(wèi)星中還有很多“獨(dú)創(chuàng)”。比如,它擁有世界上第一臺(tái)雙頻氫原子鐘,時(shí)頻精度達(dá)到全球最高;配備了Ka頻段相控陣通信技術(shù),能在7萬千米距離內(nèi)實(shí)現(xiàn)厘米級(jí)的測(cè)量,大幅提高衛(wèi)星軌道測(cè)定精度……
每當(dāng)人們贊嘆林寶軍所作貢獻(xiàn)時(shí),他總會(huì)加以“糾正”——這是整個(gè)團(tuán)隊(duì)的功勞?!爱?dāng)時(shí)團(tuán)隊(duì)一共81人,平均年齡才31歲,用3年零3個(gè)月的時(shí)間就走完了GPS2到GPS3花了20年的跨越之路?!?
在衛(wèi)星創(chuàng)新院,林寶軍堅(jiān)持給予青年創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)充分的自由。他把30厘米厚的“航天規(guī)范”等文件縮減成一本小冊(cè)子,為年輕人“減負(fù)”。“制度不在多,關(guān)鍵在于有效性。洋洋灑灑上百頁、數(shù)千條,不如利利索索三五條?!绷謱氒娬f。在衛(wèi)星創(chuàng)新院,幾乎每一個(gè)工種的管理制度,都沒有超過10條。
和對(duì)技術(shù)瑕疵的零容忍相比,林寶軍對(duì)團(tuán)隊(duì)、對(duì)人才卻是可以容錯(cuò)的?!罢l都有缺點(diǎn),好的管理就是要把優(yōu)點(diǎn)發(fā)揮出來?!绷謱氒娬f。要敢于給年輕人壓擔(dān)子,也要讓他們看到希望。
衛(wèi)星創(chuàng)新院的一大特點(diǎn)是,很多年輕人工作3到5年就能當(dāng)上主任設(shè)計(jì)師,最年輕的主任設(shè)計(jì)師才28歲。正是有了人才制度的創(chuàng)新,才帶來科研工作的創(chuàng)新。
2018年,林寶軍帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)了1年研制發(fā)射8顆組網(wǎng)星的戰(zhàn)績(jī),而當(dāng)時(shí)美國(guó)GPS一年最多才發(fā)射6顆。剛到衛(wèi)星創(chuàng)新院時(shí),林寶軍的任務(wù)是實(shí)現(xiàn)北斗“爭(zhēng)二保三”,但如今他可以篤定地說,中國(guó)的北斗在定位精度等幾個(gè)主要指標(biāo)上,實(shí)測(cè)結(jié)果已優(yōu)于美國(guó)的GPS系統(tǒng)。
新一代北斗首發(fā)星成功發(fā)射后,團(tuán)隊(duì)里很多年輕人驕傲地說:“畢業(yè)后唯一的作品終于和大家見面了?!?
“中國(guó)的北斗在定位精度等幾個(gè)主要指標(biāo)上,實(shí)測(cè)結(jié)果已優(yōu)于美國(guó)的GPS系統(tǒng)?!?! 看到這消息不用每晚再服安眠藥了,估計(jì)最高興的是東風(fēng)快遞公司的員工們[大笑][大笑][大笑]
北斗導(dǎo)航的精度到底有多高,作為平民百姓確實(shí)不知道,也許這屬于國(guó)家機(jī)密,但普通人能夠真實(shí)感受到的是,據(jù)說使用北斗導(dǎo)航技術(shù)的高某或百某地圖,其導(dǎo)航精度分辨不出道路的主路或輔路,更不用說分辨高架橋的上層或下層,如此導(dǎo)航精度至少應(yīng)該是米級(jí),剩下的就是一位數(shù)還是兩位數(shù)的差距了。
新一代北斗導(dǎo)航衛(wèi)星中還有很多“獨(dú)創(chuàng)”。比如,它擁有世界上第一臺(tái)雙頻氫原子鐘,時(shí)頻精度達(dá)到全球最高;配備了Ka頻段相控陣通信技術(shù),能在7萬千米距離內(nèi)實(shí)現(xiàn)厘米級(jí)的測(cè)量,大幅提高衛(wèi)星軌道測(cè)定精度……有源相控陣通訊技術(shù)這是哪家上市公司提供的嗎?雷電微力