北斗系統(tǒng)邁入全球時(shí)代：將“命脈”牢牢把握在自己手里

       中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)管理辦公室主任冉承其最近一次公開(kāi)露面被問(wèn)到這樣一個(gè)問(wèn)題：中美貿(mào)易摩擦對(duì)中國(guó)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)發(fā)展及其與美國(guó)GPS系統(tǒng)之間的合作有什么影響？冉承其聽(tīng)后直言不諱：“沒(méi)有太大問(wèn)題?！?br>       按照他的說(shuō)法，推進(jìn)衛(wèi)星導(dǎo)航之間的開(kāi)放合作已成為全世界的共識(shí)，不光中國(guó)這么認(rèn)為，他相信美國(guó)、俄羅斯以及歐洲也持這種觀點(diǎn)，“只有加強(qiáng)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)間合作，才能共同推動(dòng)時(shí)空信息、高新技術(shù)發(fā)展?！?br>       在前不久舉行的第十屆中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航年會(huì)上，冉承其“曬”出北斗過(guò)去10年的成績(jī)單，其中最受矚目的還是自主創(chuàng)新部分：國(guó)產(chǎn)北斗芯片、模塊等關(guān)鍵技術(shù)已全面突破，性能指標(biāo)與國(guó)際同類產(chǎn)品相當(dāng)，10年前的年會(huì)現(xiàn)場(chǎng)很難見(jiàn)到北斗展品，如今北斗芯片和終端則隨處可見(jiàn)。而這些，正是這一國(guó)之重器走向全球，“挺直腰桿”和其他國(guó)家衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)攜手合作的前提。
       正如北京市市長(zhǎng)陳吉寧在年會(huì)開(kāi)幕式致辭中所提到的，回顧北斗系統(tǒng)過(guò)去10年的發(fā)展，既是一個(gè)自主創(chuàng)新的過(guò)程，也是一個(gè)開(kāi)放融合的過(guò)程。這位學(xué)者出身的市長(zhǎng)說(shuō)，“北斗”從研發(fā)之初，就秉承著要將“命脈”牢牢把握在自己手里的原則，自主創(chuàng)新、攻堅(jiān)克難，走出了一條具有中國(guó)特色、獨(dú)立自主的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)發(fā)展之路。

       “硬著頭皮第一個(gè)‘吃螃蟹’”
       說(shuō)起被譽(yù)為北斗精神的“自主創(chuàng)新、團(tuán)結(jié)協(xié)作、攻堅(jiān)克難、追求卓越”，第一個(gè)關(guān)鍵詞便是“自主創(chuàng)新”?；赝畛跄嵌螝q月，所謂自主創(chuàng)新就是從無(wú)到有，一路走來(lái)披荊斬棘。
       據(jù)中國(guó)工程院院士、北斗一號(hào)衛(wèi)星總設(shè)計(jì)師范本堯回憶，在我國(guó)開(kāi)始規(guī)劃北斗藍(lán)圖時(shí)，歐美一些發(fā)達(dá)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。
       “一下子建那么大的全球組網(wǎng)系統(tǒng)，需要大量時(shí)間和資金。當(dāng)時(shí)剛剛開(kāi)放，用戶還是集中在國(guó)內(nèi)、周邊，因此，‘先區(qū)域、后全球’的技術(shù)途徑就此確立，符合中國(guó)國(guó)情，具有中國(guó)特色?！狈侗緢蛘f(shuō)。
       按照他的說(shuō)法，國(guó)產(chǎn)化是從北斗一號(hào)的太陽(yáng)帆板做起，當(dāng)時(shí)很多衛(wèi)星都不敢上，北斗是第一個(gè)“吃螃蟹”的，硬著頭皮上。此后，北斗開(kāi)始了艱苦卓絕的國(guó)產(chǎn)化攻關(guān)。
       以北斗衛(wèi)星的新平臺(tái)研制為例，北斗一號(hào)最初啟用我國(guó)研制的“東方紅三號(hào)”衛(wèi)星平臺(tái)，雖然采用了當(dāng)時(shí)最先進(jìn)的三軸穩(wěn)定控制方案和雙組元統(tǒng)一推進(jìn)方案，但由于國(guó)外對(duì)我國(guó)的關(guān)鍵技術(shù)封鎖和禁運(yùn)，實(shí)現(xiàn)這些方案必須依靠自身?xiàng)l件。
       據(jù)航天科技集團(tuán)五院專家的回憶，當(dāng)時(shí)五院聚集國(guó)內(nèi)優(yōu)勢(shì)力量，短短幾年時(shí)間便完成了控制分系統(tǒng)的星載計(jì)算機(jī)、中心控制線路、推進(jìn)分系統(tǒng)的大容量表面張力貯箱、490牛頓推力發(fā)動(dòng)機(jī)等產(chǎn)品的技術(shù)攻關(guān)，最終，北斗一號(hào)衛(wèi)星推進(jìn)分系統(tǒng)65臺(tái)部件產(chǎn)品“全部實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)”。
       然而，在當(dāng)時(shí)的技術(shù)條件下，影響衛(wèi)星長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行的控制分系統(tǒng)三大部件——紅外地球敏感器、動(dòng)量輪和太陽(yáng)帆板驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)還需要進(jìn)口。
       又一輪國(guó)產(chǎn)化攻關(guān)開(kāi)始了。研制團(tuán)隊(duì)從關(guān)鍵技術(shù)、關(guān)鍵材料、關(guān)鍵工藝著手，歷經(jīng)8年多時(shí)間，幾經(jīng)波折，三大部件終于在北斗一號(hào)的備份星上實(shí)現(xiàn)了首飛，自主解決了衛(wèi)星的“眼睛”“腿腳”和“肩關(guān)節(jié)”的問(wèn)題。
       范本堯說(shuō)，不論是東方紅三號(hào)平臺(tái)的橫空出世，還是影響衛(wèi)星壽命的三大關(guān)鍵部件，憑借自力更生的創(chuàng)業(yè)精神，老一輩北斗人逐一攻克，于2000年年底建成了北斗一號(hào)系統(tǒng)，讓我國(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。
       10年前，中國(guó)只有北斗一號(hào)，在軌衛(wèi)星僅3顆，如今的北斗則有在軌衛(wèi)星38顆，包括18顆北斗二號(hào)衛(wèi)星和20顆北斗三號(hào)衛(wèi)星。這其中，北斗三號(hào)所有部件和核心器件，都已達(dá)到100%國(guó)產(chǎn)化。
       “核心技術(shù)完全自主可控！”北斗三號(hào)衛(wèi)星總設(shè)計(jì)師陳忠貴說(shuō)。

       “再難也從未動(dòng)搖國(guó)產(chǎn)化決心”
       高科技的發(fā)展，往往取決于核心技術(shù)的突破，這一點(diǎn)在航天領(lǐng)域、在北斗工程中體現(xiàn)得尤為明顯。
       作為導(dǎo)航衛(wèi)星的頻率基準(zhǔn)，銣原子鐘被譽(yù)為整個(gè)導(dǎo)航衛(wèi)星的心臟，其背后就蘊(yùn)藏著有關(guān)時(shí)間基準(zhǔn)的核心技術(shù)，這些技術(shù)直接決定著導(dǎo)航衛(wèi)星定位、測(cè)距、授時(shí)的準(zhǔn)確性。
       然而，與世界先進(jìn)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”。科研團(tuán)隊(duì)研制的第一臺(tái)原子鐘在工作時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)“突跳”，精度很差，接二連三的失敗，讓研制團(tuán)隊(duì)經(jīng)常一夜回到“起點(diǎn)”。
       “有沒(méi)有過(guò)困難甚至讓人撐不下去的時(shí)候？肯定有！”
       王平是航天科技集團(tuán)五院另一位北斗三號(hào)衛(wèi)星總設(shè)計(jì)師，他說(shuō)，“即便是在最艱難的時(shí)候，北斗團(tuán)隊(duì)也從未動(dòng)搖過(guò)國(guó)產(chǎn)化的信心和決心，要打造世界一流工程、實(shí)現(xiàn)航天強(qiáng)國(guó)夢(mèng)，就離不開(kāi)國(guó)產(chǎn)化”。
       中國(guó)北斗人最終啃下了這塊“硬骨頭”，國(guó)產(chǎn)星載銣鐘從無(wú)到有，從粗到細(xì)，性能指標(biāo)不斷提高，填補(bǔ)了技術(shù)空白。
       2012年，在北斗二號(hào)一期發(fā)射的最后3顆衛(wèi)星中，中國(guó)航天改變以往的國(guó)產(chǎn)化銣鐘為主鐘、進(jìn)口銣鐘為備份的搭配模式，國(guó)產(chǎn)化銣鐘完全取代進(jìn)口銣鐘，導(dǎo)航衛(wèi)星全部裝上國(guó)產(chǎn)化銣鐘，擁有了名副其實(shí)的“中國(guó)心”。
       至今，很多北斗人都還清晰地記得2007年首顆北斗二號(hào)衛(wèi)星研制的那段“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(guò)期作廢。北斗人爭(zhēng)分奪秒完成了前期所有研制，為節(jié)省時(shí)間，所有參試人員進(jìn)駐發(fā)射場(chǎng)后又大干3天體力活，搬設(shè)備、扛機(jī)柜、布電纜……
       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)——我國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的頻率資源把握在了自己手中，從此拉開(kāi)北斗二號(hào)系統(tǒng)建設(shè)的序幕。
       “我們是以百米沖刺的速度在跑馬拉松。”北斗三號(hào)工程副總設(shè)計(jì)師謝軍如此形容北斗的研制節(jié)奏。他說(shuō)，一顆北斗星的成功并不意味著組網(wǎng)的成功，待全球組網(wǎng)系統(tǒng)真正建成時(shí)，北斗人或許才能“松一口氣”。

       “這里沒(méi)有個(gè)人英雄”
       作為一個(gè)重大而復(fù)雜的系統(tǒng)工程，北斗直接牽引帶動(dòng)著數(shù)百家單位、上萬(wàn)名研制人員。
       謝軍告訴記者，這些人在過(guò)去20多年的研制過(guò)程中共同鍛造了主動(dòng)協(xié)作、顧全大局的精神，“這是一項(xiàng)團(tuán)隊(duì)工程，沒(méi)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?！?br>       事實(shí)上，每一顆北斗衛(wèi)星都有著強(qiáng)大的“幕后團(tuán)隊(duì)”，僅以衛(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，如果任何一個(gè)環(huán)節(jié)任何一個(gè)崗位的心思沒(méi)往一處想，勁兒沒(méi)往一處使，就很難有北斗今天的堅(jiān)實(shí)步伐。
       謝軍說(shuō)，即便是團(tuán)隊(duì)中的泰斗和“明星”人物，也不“藏著掖著”。他們相信“教會(huì)徒弟才能解放師傅，一代更比一代強(qiáng)”，從而醉心于推進(jìn)知識(shí)轉(zhuǎn)移和人才培養(yǎng)，摸索出“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”的互助的“四助”策略。
       這其中，還有這樣一個(gè)有趣的觀察視角：創(chuàng)業(yè)階段，“老北斗人”是用藥盒和大頭針制作簡(jiǎn)易的衛(wèi)星模型，來(lái)給新員工做講解；后來(lái)，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(lái)，他們傾囊傳授寶典，編著總體設(shè)計(jì)指南以及各分系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作手冊(cè)，詳解設(shè)計(jì)中的“清規(guī)戒律”。
       “這樣給力的傳幫帶，加上北斗工程密集組網(wǎng)的歷練，大大縮短了北斗人才成長(zhǎng)的周期?！敝x軍說(shuō)，北斗已形成一支平均年齡35歲、老中青結(jié)合的鐵軍團(tuán)隊(duì)。
       余速是航天科技集團(tuán)五院一名90后航天人，他加入航天隊(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)的完成。
       與別的衛(wèi)星領(lǐng)域不同，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)拗的追求目標(biāo)，質(zhì)量更是他們精心呵護(hù)的“眼珠子”。
       在第九顆北斗三號(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)一個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)“超標(biāo)了”。
       “超差了多少？”記者問(wèn)劉家興，得到的答案是“小于一納秒”。換句話說(shuō)，這個(gè)誤差小于十億分之一秒，短到用“剎那”都難以形容。
       但劉家興就是過(guò)不了心里的那道關(guān)，“如果不把這個(gè)問(wèn)題搞清楚，那就是要帶著隱患、帶著遺憾、帶著疑慮，讓衛(wèi)星去上天。”
       在過(guò)去20多年的時(shí)間里，這樣的“較真”是中國(guó)北斗人的常態(tài)。
       古人常用“聲名北斗高”和泰山北斗來(lái)形容敬仰之情。在當(dāng)代中國(guó)，正是北斗人把這項(xiàng)工作看作神圣事業(yè)，用匠心打造精品，才讓這一國(guó)之重器不斷刷新紀(jì)錄，創(chuàng)造了一個(gè)又一個(gè)奇跡。
       20余年彈指一揮間，中國(guó)的北斗衛(wèi)星早已布局寰宇，在眼花繚亂的北斗衛(wèi)星升空背后，是這些中國(guó)北斗人的堅(jiān)守。展望未來(lái)，這些苦行僧一樣的“斗士”“鐵軍”，已經(jīng)在向著2020年實(shí)現(xiàn)全球組網(wǎng)的目標(biāo)沖刺，一條屬于中國(guó)自主的導(dǎo)航之路，正在他們腳下延伸。

       （來(lái)源：中國(guó)青年報(bào)）