中國(guó)北斗 擁抱全球

  

2019年4月20日22時(shí)41分，我國(guó)在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長(zhǎng)征三號(hào)乙運(yùn)載火箭成功發(fā)射第44顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星。郭文彬攝(新華社發(fā))

  

北斗三代運(yùn)控系統(tǒng)建設(shè)現(xiàn)場(chǎng)。(資料圖片)

  

航天科技集團(tuán)五院的科研人員正在精心測(cè)試。 (資料圖片)

  

 

參觀者在第二十屆中國(guó)北京國(guó)際科技產(chǎn)業(yè)博覽會(huì)上參觀展出的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)模型。 (鞠煥宗攝)

  

寧夏吳忠市利通區(qū)金積鎮(zhèn)塔灣村村民介紹裝在拖拉機(jī)上的北斗導(dǎo)航系統(tǒng)。(王鵬攝)

  

  “河漢縱且橫，北斗橫復(fù)直”。自古以來，北斗如天河中的一座燈塔，指引著人們辨明方向，吸引著人們?nèi)ヌ剿骱棋钪娴膴W秘。

  如今，在浩瀚星空之中，幾十顆中國(guó)“星星”閃爍，將“光芒”灑向廣袤大地。經(jīng)過20余年努力，中國(guó)北斗工程完成了“三步走”戰(zhàn)略、發(fā)射了44顆衛(wèi)星，在天疆部署了“大棋局”，特別是北斗三號(hào)衛(wèi)星以一年19星的佳績(jī)?cè)谔罩兴⑿铝恕爸袊?guó)速度”。

自主創(chuàng)新：牢牢握住“北斗柄”

  衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是國(guó)家安全和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展不可或缺的信息基礎(chǔ)設(shè)施，是大國(guó)地位和綜合國(guó)力的重要標(biāo)志。在我國(guó)開始規(guī)劃北斗藍(lán)圖時(shí)，歐美等國(guó)家就已經(jīng)完成了全球系統(tǒng)布局。但是，以我國(guó)當(dāng)時(shí)的國(guó)情，不能再走歐美國(guó)家的老路，必須另辟蹊徑，走一條多元融合發(fā)展的新路。

  北斗的“勺柄”是指明方向的關(guān)鍵。為了牢牢握住“北斗柄”，北斗團(tuán)隊(duì)從無到有，白手起家。在建設(shè)北斗一號(hào)系統(tǒng)時(shí)，國(guó)外對(duì)我國(guó)實(shí)施了技術(shù)封鎖，國(guó)內(nèi)的部件廠家也尚未成熟。據(jù)北斗一號(hào)總設(shè)計(jì)師范本堯院士回憶，國(guó)產(chǎn)化是從北斗一號(hào)太陽(yáng)帆板做起的，“當(dāng)時(shí)很多衛(wèi)星都不敢上，北斗第一個(gè)‘吃螃蟹’，硬著頭皮上”。

  之后的國(guó)產(chǎn)化攻關(guān)更為艱苦，不論是東方紅三號(hào)平臺(tái)橫空出世，還是影響長(zhǎng)壽命的三大關(guān)鍵部件，憑借自力更生的創(chuàng)業(yè)精神，以李祖洪總指揮、范本堯總設(shè)計(jì)師等為代表的老一輩北斗人攻堅(jiān)克難，于2003年建成了北斗一號(hào)系統(tǒng)，使我國(guó)成為繼美、俄之后第三個(gè)擁有自主衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的國(guó)家?！啊奕恕瘜?duì)我們實(shí)施技術(shù)封鎖，不讓我們站在肩膀上。唯一的辦法，就是自己成為巨人?！北倍芬惶?hào)衛(wèi)星總指揮李祖洪說。

  北斗二號(hào)的研制在國(guó)產(chǎn)化道路上又邁出了一大步。為實(shí)現(xiàn)快速形成區(qū)域?qū)Ш椒?wù)能力的國(guó)家戰(zhàn)略，以北斗三號(hào)衛(wèi)星首席總設(shè)計(jì)師謝軍、中國(guó)航天科技集團(tuán)公司北斗導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)總設(shè)計(jì)師楊慧等為代表的北斗人設(shè)計(jì)了國(guó)際上首個(gè)以GEO/IGSO衛(wèi)星為主、有源與無源導(dǎo)航多功能服務(wù)相融合的衛(wèi)星方案，攻克了以導(dǎo)航衛(wèi)星總體技術(shù)、高精度星載原子鐘等為代表的多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，打破了國(guó)外的技術(shù)封鎖，建成了國(guó)際上首個(gè)混合星座區(qū)域衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。2012年12月份，該系統(tǒng)開通服務(wù)，服務(wù)區(qū)域覆蓋亞太。

  北斗三號(hào)實(shí)現(xiàn)了中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)從并跑到領(lǐng)跑的征程。航天科技集團(tuán)五院衛(wèi)星團(tuán)隊(duì)率先提出國(guó)際上首個(gè)高中軌道星間鏈路混合型新體制，形成了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的星間鏈路網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、自主定軌、時(shí)間同步等系統(tǒng)方案，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白;建立了器部件國(guó)產(chǎn)化從研制、驗(yàn)證到應(yīng)用的一體化體系，徹底打破了核心器部件長(zhǎng)期依賴進(jìn)口、受制于人的局面。

  始終選擇自力更生、不斷創(chuàng)新的道路，不僅需要志氣，更需要勇氣和骨氣。在很多時(shí)候，總指揮、總設(shè)計(jì)師們要承擔(dān)推遲進(jìn)度、質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)等壓力，團(tuán)隊(duì)也付出了艱辛的努力。為了排除新技術(shù)和國(guó)產(chǎn)設(shè)備造成的隱患，他們會(huì)花費(fèi)超過一般衛(wèi)星3倍多的時(shí)間反復(fù)驗(yàn)證、測(cè)試、迭代，甚至?xí)鲃?dòng)幫助生產(chǎn)廠家改進(jìn)技術(shù)和管理流程，毫無保留地傳授經(jīng)驗(yàn)。

  北斗三號(hào)總設(shè)計(jì)師王平坦言：“即便是在最艱難的時(shí)候，我們也從未動(dòng)搖過國(guó)產(chǎn)化的信心和決心，因?yàn)橐蛟焓澜缫涣鞴こ獭?shí)現(xiàn)航天強(qiáng)國(guó)夢(mèng)，核心技術(shù)絕對(duì)不能受制于人!”

  在太空中失聯(lián)后又找回的“調(diào)皮孩子”、半夜來自衛(wèi)星廠房的電話……每一個(gè)新的難題，都見證了北斗系統(tǒng)和團(tuán)隊(duì)的成長(zhǎng)。在北斗團(tuán)隊(duì)共同努力下，北斗三號(hào)所有部件和核心器件達(dá)到100%國(guó)產(chǎn)化，核心技術(shù)完全自主可控?！氨倍坊A(chǔ)產(chǎn)品已實(shí)現(xiàn)歷史性跨越，國(guó)產(chǎn)北斗芯片實(shí)現(xiàn)規(guī)?；瘧?yīng)用，總體性能達(dá)到甚至優(yōu)于國(guó)際同類產(chǎn)品。”北斗三號(hào)總設(shè)計(jì)師陳忠貴說。

團(tuán)結(jié)協(xié)作：這里沒有個(gè)人英雄

  北斗作為一個(gè)重大而復(fù)雜的系統(tǒng)工程，直接牽引帶動(dòng)著數(shù)百家單位、數(shù)萬工作人員，并在20余年的研制中鍛造出了注重傳承、密切配合、主動(dòng)協(xié)作、顧全大局的精神。

  “這是一項(xiàng)團(tuán)隊(duì)工程，沒有個(gè)人英雄，航天事業(yè)的成功是一個(gè)團(tuán)隊(duì)的成功?！敝x軍說。

  每一顆北斗衛(wèi)星都有著強(qiáng)大的“幕后團(tuán)隊(duì)”，牽動(dòng)著衛(wèi)星、運(yùn)載火箭、運(yùn)控、應(yīng)用、測(cè)控、發(fā)射場(chǎng)等各大系統(tǒng)。以衛(wèi)星系統(tǒng)為例，總體設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)機(jī)械、熱控制、綜合電子、控制與推進(jìn)、載荷等眾多分系統(tǒng)，以及測(cè)試、總裝等環(huán)節(jié)的北斗人，不論是順境還是逆境，大家心往一處想，勁兒往一處使，用汗水和智慧助推著北斗邁出堅(jiān)實(shí)而敏捷的步伐。

  即便是團(tuán)隊(duì)中的泰斗和“明星”人物，也不愛“藏著掖著”。他們相信“一代更比一代強(qiáng)”，醉心于推進(jìn)知識(shí)轉(zhuǎn)移和人才培養(yǎng)，并摸索出“四助”策略：“自我學(xué)習(xí)，自我提高”的自助、“以老帶新，傳承經(jīng)驗(yàn)”的幫助、“專業(yè)培訓(xùn)，注重實(shí)效”的輔助和“專業(yè)互補(bǔ)，共同進(jìn)步”的互助。

  在創(chuàng)業(yè)階段，“老北斗人”用藥盒和大頭針制作簡(jiǎn)易的衛(wèi)星模型，以便向新員工詳細(xì)講解。后來，他們用“共享筆記本”等形式你一句、我兩行地記錄研制經(jīng)驗(yàn)和心得。再后來，他們?cè)O(shè)立了督導(dǎo)師制度，手把手地助推青年成長(zhǎng)，并認(rèn)真編著了總體設(shè)計(jì)指南以及各分系統(tǒng)的設(shè)計(jì)/工作手冊(cè)，傾囊傳授寶典，并用《航天器總體設(shè)計(jì)禁忌》詳解設(shè)計(jì)中的“清規(guī)戒律”。創(chuàng)新開展的虛擬衛(wèi)星培訓(xùn)項(xiàng)目也漸漸成為“北斗新人”們的必修課，他們分工協(xié)作，用不到一個(gè)月的時(shí)間設(shè)計(jì)一顆“麻雀雖小，五臟俱全”的虛擬衛(wèi)星，通過考核后才能走上工作崗位……現(xiàn)在，他們有了“科研生產(chǎn)一體化管控平臺(tái)”等數(shù)字化工具，顯著提升了積淀與設(shè)計(jì)制造能力。

  這樣給力的傳幫帶，加上密集組網(wǎng)的工程歷練，大大縮短了北斗人才成長(zhǎng)周期?！?0后”余速加入航天隊(duì)伍才一年多的時(shí)間，便經(jīng)歷了多顆北斗衛(wèi)星研制工作，獨(dú)立完成了某測(cè)試設(shè)計(jì)和實(shí)施，保障了多顆衛(wèi)星多階段測(cè)試任務(wù)的順利完成。

  如今，北斗已形成了一支平均年齡38歲、老中青結(jié)合的團(tuán)隊(duì)，走出了中國(guó)工程院院士范本堯以及10余名衛(wèi)星總設(shè)計(jì)師/總指揮、20余名副總設(shè)計(jì)師/副總指揮等領(lǐng)軍人才，為我國(guó)航天事業(yè)的發(fā)展錘煉了豐富而寶貴的“明星”陣容。

攻堅(jiān)克難：以百米速度跑馬拉松

  “我們是以百米速度跑馬拉松?！敝x軍如此形容北斗的研制節(jié)奏。正是在這樣的節(jié)奏下，北斗逐漸孕育出了直面挑戰(zhàn)、開拓進(jìn)取、爭(zhēng)分奪秒、奮斗不息的攻關(guān)精神。

  很多北斗人至今還清晰地記得2007年首顆北斗二號(hào)衛(wèi)星研制時(shí)的那段“激情燃燒的歲月”。根據(jù)國(guó)際電聯(lián)的規(guī)則，頻率資源是有時(shí)限的，過期就會(huì)作廢。時(shí)間不等人，爭(zhēng)分奪秒才能完成前期所有研制，為了節(jié)省時(shí)間，所有參試人員進(jìn)駐發(fā)射場(chǎng)后又大干了3天體力活，搬設(shè)備、扛機(jī)柜、布電纜。沒有片刻喘息，緊接著就是200小時(shí)不間斷的加電測(cè)試。這一次，院士、型號(hào)老總和技術(shù)人員一起排班，共同度過次次險(xiǎn)情和種種考驗(yàn)。大多數(shù)隊(duì)員都因?yàn)樗敛环亲?、發(fā)燒，但大家都帶病堅(jiān)持。2007年4月16日，在成功發(fā)射的兩天后，北京從飛行試驗(yàn)星獲得清晰信號(hào)，此時(shí)距離空間頻率失效僅有不到4個(gè)小時(shí)。

  與航天強(qiáng)國(guó)的導(dǎo)航系統(tǒng)相比，中國(guó)北斗起步晚、基礎(chǔ)弱，高精度時(shí)間基準(zhǔn)技術(shù)成為最大的“攔路虎”——這項(xiàng)核心技術(shù)直接決定著定位精度，決定著整個(gè)工程的成敗。由于研制出的第一臺(tái)原子鐘在工作時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)突跳，精度很差。為了解決這一問題，北斗人展開了艱苦卓絕的攻關(guān)。為堅(jiān)持做完試驗(yàn)，不錯(cuò)過任何一個(gè)疑點(diǎn)，他們可以3天不合眼;為確保每一款國(guó)產(chǎn)化產(chǎn)品達(dá)標(biāo)，他們輾轉(zhuǎn)于祖國(guó)各地的研制單位……通過多年不懈努力，北斗人全力啃下了這塊“硬骨頭”，使國(guó)產(chǎn)星載銣鐘從無到有，從粗到細(xì)，性能指標(biāo)不斷提高，成功突破了封鎖，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白?，F(xiàn)在，國(guó)人可以挺起腰桿自豪地說：“以前我們有原子彈，現(xiàn)在我們有原子鐘。”

  這種攻關(guān)精神，在老北斗人的言傳身教中，傳給了后來者。北斗三號(hào)星間鏈路是關(guān)乎全球組網(wǎng)至關(guān)重要的技術(shù)，在方案確立的關(guān)鍵階段，航天科技集團(tuán)五院當(dāng)時(shí)只有29歲的康成斌大膽提出了某關(guān)鍵技術(shù)的驗(yàn)證，為攻克星間鏈路難關(guān)打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。航天科技集團(tuán)五院當(dāng)時(shí)最年輕的總體主任設(shè)計(jì)師楊聰偉，面對(duì)嶄新的衛(wèi)星平臺(tái)，牽頭完成了北斗導(dǎo)航衛(wèi)星數(shù)管分系統(tǒng)技術(shù)要求和軟件用戶需求，并首次應(yīng)用在國(guó)內(nèi)衛(wèi)星平臺(tái)，開拓了北斗導(dǎo)航衛(wèi)星數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的新時(shí)代。

  為提高沖刺速度，北斗人優(yōu)化流程，采用新方法、新技術(shù)，不斷提升“宇航智造”能力，在高質(zhì)量、高效率、高效益研制方面積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)?！拔覀兺ㄟ^優(yōu)化管理流程，大幅提高了工作效率，做到了發(fā)射場(chǎng)試驗(yàn)隊(duì)人員人數(shù)較以往減少近一半，雙星發(fā)射場(chǎng)的全流程時(shí)間由試驗(yàn)星的55天壓縮到現(xiàn)在的35天?！北倍啡?hào)衛(wèi)星總指揮遲軍說。航天科技集團(tuán)五院開創(chuàng)的導(dǎo)航組網(wǎng)衛(wèi)星研發(fā)管理新模式，實(shí)現(xiàn)了“一支隊(duì)伍，多個(gè)任務(wù)，協(xié)調(diào)統(tǒng)一”，最早形成并實(shí)踐了中國(guó)航天產(chǎn)品工程的理論和方法，樹立了我國(guó)宇航產(chǎn)品工程管理的典范，有力托舉了北斗導(dǎo)航衛(wèi)星組批生產(chǎn)和密集發(fā)射。

追求卓越：用匠心打造精品

  與別的衛(wèi)星不同，北斗對(duì)于系統(tǒng)的連續(xù)、穩(wěn)定、完好、可用要求極高，一個(gè)產(chǎn)品的好壞直接影響著十幾顆衛(wèi)星的成敗，牽一發(fā)而動(dòng)全身。因此，“零缺憾”是北斗人執(zhí)著的追求目標(biāo)，質(zhì)量更是他們精心呵護(hù)的“眼珠子”。

  在北斗三號(hào)首組衛(wèi)星研制過程中，出現(xiàn)過蓄電池電壓微小誤差的小插曲。航天科技集團(tuán)五院的工作人員發(fā)現(xiàn)，蓄電池某個(gè)單體電池與其他電池相比有微小差異，每10天就有一毫伏的增加。按照設(shè)計(jì)，電壓差增加到一定限額，蓄電池就會(huì)自動(dòng)調(diào)整，不會(huì)影響運(yùn)行?！安荒軒е魏我牲c(diǎn)上天!”工作人員不打算放過這個(gè)隱患，下定決心換!就這樣，他們重新打開太陽(yáng)翼，卸下艙板，換下有隱患的蓄電池組，加班加點(diǎn)，依然按照原計(jì)劃完成了全部工作，讓衛(wèi)星又多了一份安全保障。

  年輕的北斗人也繼承了嚴(yán)慎細(xì)致的工作作風(fēng)。在第9顆北斗三號(hào)衛(wèi)星某關(guān)鍵單機(jī)測(cè)試中，總體主任設(shè)計(jì)師劉家興發(fā)現(xiàn)了一個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)超標(biāo)。超了多少呢?小于一納秒。也就是說，小于十億分之一秒，短到用“瞬間”都難以形容。

  問題擺在那里，如果不查個(gè)水落石出，劉家興過不了自己心里的那道關(guān)?？墒牵M(jìn)一步排查無疑會(huì)增加很多工作量，而且不一定能查出結(jié)果。關(guān)鍵時(shí)刻，他想起北斗前輩們的話：航天工程牽一發(fā)而動(dòng)全身，對(duì)分析出的問題不能隱瞞，要勇敢面對(duì)。最終，劉家興坦誠(chéng)地與設(shè)計(jì)師們交底，贏得了大家的支持。他們深深地扎下去，同甘共苦，相互扶助，最終發(fā)現(xiàn)了產(chǎn)品設(shè)計(jì)上的深層次質(zhì)量問題。就是這種把工作看作神圣的事業(yè)，用匠心打造精品的作風(fēng)，創(chuàng)造出中國(guó)北斗一個(gè)又一個(gè)奇跡。(記者 姜天驕)