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从3人到300人 他们用青春逐梦“北斗”

  他们,在读博士期间攻克北斗导航核心关键技术;

  他们,从北斗一号卫星导航系统一路披荆斩棘走到北斗三号卫星导航系统;

  他们,从3个“毛头小子”发展成长为300人的“国家队”;

  他们,就是国防科技大学北斗青年创新团队。

图为国防科技大学卫星导航技术创新团队正在进行科研攻关

图为国防科技大学卫星导航技术创新团队正在进行科研攻关

  初生牛犊不怕虎

  3个年轻人攻克业界瓶颈技术

  卫星导航技术作为一项利用全球卫星导航定位系统所提供的位置、速度及时间信息对各种目标进行定位、导航及监管的技术,是衡量一个国家综合国力和技术实力的一项重要标志,也是促进和推动经济社会发展的强大动力,对于提高国家经济军事实力、提升国家国际地位和影响力,具有重大意义。

  早在20世纪50年代末,美国就展开了全球卫星导航定位系统研究;70年代中期,便开始了GPS系统的地面试验。1991年海湾战争中,GPS系统大显身手。1994年,美国全球卫星导航定位系统正式建成。俄罗斯全球卫星导航定位系统格洛纳斯于1993年开始独自建立,欧盟伽利略系统始研于2003年。

  我国卫星导航技术研究起步较早。1983年,一个名为“双星快速定位系统”的卫星导航与定位方案提出。然而,道路充满荆棘,北斗导航系统建设遇到了发展瓶颈——信号快速捕获问题,当时该关键核心技术历经10年攻关仍未获突破。1995年初春,正在攻读博士学位的国防科大王飞雪、欧钢、雍少为,在北京出差时无意中知道此事。看到攸关国家安全的系统工程研制受阻,他们的心情非常沉重。当晚,他们彻夜未眠。必须另辟蹊径!他们认为可以从国内刚刚兴起的数字技术理论算法和实现角度找到解决办法。

  连续几个通宵,无数次的推导论证……3位年轻人提出一个全新的算法,经过国防科大教授庄钊文细心完善、仔细验证,这套“全数字化快速捕获信号与接收技术方案”,得到中科院院士陈芳允高度肯定。

  那一年,王飞雪、欧钢、雍少为还不到30岁,却勇敢地踏上北斗卫星导航探索的“问天征程”。他们从北京带回一台计算机,以及4万元的尝试科研经费,开始了艰难的攻关——没有实验室,就把一个不到10平方米的仓库简单收拾一下;没有仪器设备,就找别人借。关键时刻,他们的探索得到中国工程院院士、时任国防科技大学校长郭桂蓉的大力支持。

  3年后,当看到显示器上脉冲闪耀,信号捕捉成功的那一刻,20多位业内专家简直不敢相信自己的眼睛:10年时间、十几家单位、几十位知名专家未能解决的瓶颈技术,竟然在3年内、被3个名不见经传的毛头小伙子解决了。

  扫除了最关键的“拦路虎”,3位年轻人又连续突破信号精跟和解调关键技术,成功研制出全数字快捕和信号接收系统。

  迎难而上

  倾心打造中国人自己的“千里眼”

  从一名初出茅庐的博士生,到我国北斗导航工程年轻的顶层设计专家和专家组组长,王飞雪早已把自己融入“北斗”事业中。这些年来,他率团队先后攻克导航信号快速捕获、短时高精测距、强抗干扰能力等数十项关键技术,研制出卫星和地面运控系统中的大批核心装备。

  2006年,在北斗二号卫星导航系统建设初期,国家准备对短报文(RDSS)系统体制进行升级。当时,北斗一号卫星导航系统已成功运行多年,系统稳定,多数人主张继续沿用原来的技术实现方式,只提升系统稳健性即可。但北斗青年创新团队敏锐地意识到,这是一次北斗一号卫星导航系统服务性能全面升级的绝佳机会,哪怕创新空间再小、创新难度再高,也要奋力一搏。

  那是一段令人难忘的时光。北斗攻关中心灯火通明,创新团队的年轻人夜以继日工作。大家记得王飞雪说得最多的一句话是:“时机稍纵即逝,如果我们不抓住这次机会,就要花费更多的时间去追赶。”

  在庄钊文教授指导下,经过3个月的日夜奋战,北斗团队大胆提出的最新编码理论改造应用方案,经过论证后应用到北斗二号卫星导航系统上,使所有的终端设备功耗降低一半,抗干扰性能提升200倍,各项参数达到理论最优值。北斗短消息服务系统效能由此大幅度跃升。

  2007年4月,北斗二号第一颗卫星发射升空后,遭遇强烈电磁信号干扰,无法进行正常通信。问题如果不能尽快解决,即将组网的10多颗卫星发射将无限期推迟,已发射的卫星也无法实现预期目标。

  当时的解决方案有两种:一是“躲”,二是“抗”。前者技术难度小,但前期已建成的地面系统需要重建,国家将蒙受巨大经济损失,且电磁环境一旦改变,卫星还要继续“躲”。后者耗费资金少,但技术难度大、风险高、时间紧迫,且胜败难料。

  关键时刻,卫星导航技术创新团队迎难而上。经过3个月连续奋战,他们研制出具有超强抗干扰能力的卫星载荷,将抗干扰能力提高了1000倍,打造出卫星电磁防护盾牌。他们也被专家誉为“李云龙式”的科研团队。

  2015年3月,我国北斗全球系统首颗试验卫星成功发射。在轨测试表明,该团队研制的卫星载荷,其抗干扰能力在原基础上又提高了100倍,采用数字光纤技术的试验注入站系统,信号时延稳定性比第一代系统提高两倍,时频信号远距离传输能力提高了60多倍。

  如今,这个团队已成为北斗卫星导航定位系统总体设计、关键技术攻关和工程建设的主要依托单位之一,也是国内唯一同时承担系统核心体制、卫星关键载荷、运控主体、测试设备研制任务的单位。

  为了最好的北斗

  他们是最美的“追星族”

  2015年,王飞雪等专家受邀赴俄罗斯参加莫斯科导航论坛。国际卫星导航界有专家感叹:中国北斗已超越欧盟的“伽利略”和俄罗斯的“格洛纳斯”了!

  在王飞雪心中,努力实现世界第一,才是他和团队追求的目标。他说,正在建设中的“北斗三号”全球导航系统,2020年实现全球覆盖后,部分性能将有望领先于GPS。为了实现这一目标,自2014年以来,团队在北斗全球系统体制设计、信号设计及实现、星上载荷研制、地面运控及测试评估设备等方面,承担了数十项关键技术攻关和核心装备研制任务。

  国防科大北斗青年创新团队的每间办公室都有“三件宝”:折叠行军床、简易行李箱、特大喝水杯。折叠行军床是为了加班晚了在办公室休息,简易行李箱是为了能够迅速开始一场“说走就走”的出差,特大喝水杯是为了节省打水的时间。

  3年前,创新团队刚刚安装办公管理软件的第3天,曾出了一个“笑话”,电子显示屏上记录着“姓名:龚航,离开时间:7:32”,按照此记录,他是当天最早离开办公室的人。而熟悉情况的人都知道,作为时频系统主任设计师,龚航已经连续2天2宿没有合眼休息,吃住都在调试机房,直到第三天早上调试完毕,他才抽空出去吃个早餐。因为这个“笑话”,学校管理办对管理软件进行了完善。如今,走进国防科大北斗导航中心的大厅,滚动的电子屏上,你会看到——“陈雷:离开时间3:52,累计加班2268小时”“李井源:离开时间1:27,累计加班2023小时”。近3年来,北斗青年创新团队人员平均加班超过1000小时,如果按每天8小时工作时间,他们每年要多上120多天班。

  2018年我国完成了北斗三号基本系统建设。为此,北斗青年创新团队召开“攻坚战动员”大会凝心聚力,从实验室到试验场,大家团结奋进,按任务计划、按时间节点、按标准要求高质量完成了北斗三号组网赋予的任务。

  攻关无尽期,梦想在前方。

发布时间:2019年05月17日 06:42 来源:共产党员网 编辑:石光辉 打印

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