北斗璨天河漫漫

2019-03-31 09:24潘晨
军工文化 2019年12期
关键词:原子钟导航系统北斗

潘晨

“河汉纵且横,北斗横复直。”自古以来,北斗如天河中的一座灯塔,吸引着人们辨明方向、运筹四时的灼灼目光,承载着人们面对浩瀚宇宙“援北斗兮酌桂浆”的豪迈。

20余年来,中国航天科技集团有限公司五院的北斗导航工程团队自力更生、披荆斩棘,在天疆迅速部署了“大棋局”,将“北斗”从遥不可及变为自主在握。

牢牢握住技术的“北斗柄”

北斗的“勺柄”是指明方向的关键,但牢牢握住“北斗柄”,并不容易。20多年前,北斗一号研制在摸索中起步。国外对我们技术封锁,国内的部件厂家尚未成熟。北斗一号总设计师范本尧院士回忆,国产化从北斗一号的太阳帆板做起,“当时很多卫星都不敢上,北斗是第一个‘吃螃蟹的,硬着头皮上。”凭借自力更生的创业精神,以北斗一号李祖洪总指挥、范本尧总设计师等为代表的老一辈北斗人攻坚克难,于2003年建成了北斗一号系统,使我国成为继美、俄之后第三个拥有自主卫星导航系统的国家。“‘巨人对我们技术封锁,不让我们站在肩膀上。唯一的办法,就是自己成为巨人。”李祖洪说。

北斗二号研制在国产化的道路上迈出了大步。为实现快速形成区域导航服务能力的国家战略,以谢军、杨慧等为代表的五院北斗人设计了国际上首个以GEO/IGSO卫星为主、有源与无源导航多功能服务相融合的卫星方案,攻克了以导航卫星总体技术、高精度星载原子钟等为代表的多项关键技术,打破了国外的技术封锁,建成了国际上首个混合星座区域卫星导航系统。2012年12月,该系统开通服务,服务区覆盖亚太。

北斗三号更是一马当先,开始了从并跑到领跑的征程。五院卫星团队在谢军、迟军、王平、陈忠贵等的带领下,率先提出国际上首个高中轨道星间链路混合型新体制,形成了具有自主知识产权的星间链路网络协议、自主定轨、时间同步等系统方案,填补了国内空白;建立了器部件国产化从研制、验证到应用一体化体系,核心器部件长期依赖进口、受制于人的局面被彻底打破!

“上天揭取北斗柄”,凭借自主创新的精神,北斗人握紧了天疆国门的钥匙,做到了“核心在手”。

这里没有个人英雄

“这是一项团队工程,没有个人英雄,航天事业的成功是一个团队的成功。”北斗三号工程副总设计师、卫星首席总设计师谢军说道。创业阶段,“老北斗人”用药盒和大头针制作简易的卫星模型向新员工细细讲解;后来,他们用“共享笔记本”等形式你一句、我两行地记录研制经验和心得;再后来,他们设立了督导师制度,手把手地助推青年成长,并认真编著了总体设计指南以及各分系统的设计/工作手册,详解设计中的“清规戒律”,倾囊传授,毫无保留。创新开展的虚拟卫星培训项目也渐渐成为了“新北斗人”的必修课,他们分工协作,用不到一个月的时间设计出一颗“麻雀虽小,五脏俱全”的虚拟卫星,通过考核后才能走上工作岗位……现在,他们有了“科研生产一体化管控平台”等数字化工具,显著提升了积淀与设计制造能力。

“入得光芒北斗星”,如今,五院已形成一支平均年龄38岁、老中青结合的北斗团队,走出了中国工程院院士范本尧以及10余名卫星总设计师/ 总指挥、20余名副总设计师/ 副总指挥等领军人才,为我国北斗导航事业的发展打造了丰富而宝贵的“明星”阵容。

百米冲刺跑马拉松

“我们是以跑百米的速度在跑马拉松。”谢军如此形容北斗的研制节奏。在这样的节奏下,北斗逐渐孕育出了直面挑战、开拓进取、争分夺秒、奋斗不息的攻关精神。

很多北斗人至今还清晰地记得2007年首颗北斗二号卫星研制的那段“激情燃烧的岁月”。根据国际电联的规则,频率资源是有时限的,过期作废。时间不等人!争分夺秒完成了前期所有研制,为节省时间,所有参试人员进驻发射场后又大干3天体力活,搬设备、扛机柜、布电缆。没有片刻喘息,紧接着就是200小时不间断地加电测试。这一次,院士、型号总师和技术人员一起排班,共同度过次次险情和种种考验。2007年4月16日,在成功发射的两天后,北京从飞行试验星上获得清晰信号,此时距离空间频率失效仅有不到4 个小时。此次壮举,有效保护了我国卫星导航系统的频率资源,拉开了北斗区域导航系统建设的序幕。

与航天强国的导航系统相比,中国北斗起步晚、基础弱,高精度时间基准技术成为最大的“拦路虎”——这项核心技术直接决定着定位精度,决定着整个工程的成败。研制出的第一台国产星载原子钟在工作时经常出现突跳,精度很差。为此,北斗人展开了艰苦卓绝的攻关,全力啃下了这块“硬骨头”,使国产星载原子钟从无到有,从粗到细,性能指标不断提高,成功突破了封锁,填补了国内空白。现在,国人可以挺起腰杆,自豪地说:“20世纪六七十年代我们有了原子弹,现在我們有了原子钟。”

匠心成就精品

古人常用“声名北斗高”和泰山北斗来形容敬仰之情。五院北斗人正是凭借着对事业的热爱和执着,用匠心打造北斗星。

与别的卫星领域不同,北斗对于系统的连续、稳定、完好、可用要求极高,一个产品的好坏直接影响着十几颗卫星的成败,牵一发而动全身。因此,“零缺憾”是北斗人执拗的追求目标,质量更是他们精心呵护的“眼珠子”。

第9颗北斗三号卫星某关键单机测试中,总体主任设计师刘家兴发现了一个关键指标超标。超差了多少?小于一纳秒,也就是说,小于十亿分之一秒,短到用“刹那”“瞬间”都难以形容。进一步排查无疑会平添很多工作量,还不一定能查出结果。在批产研制如此紧张的时候,增加了这么大的工作量,怎么办?刘家兴选择坦诚地与设计师们交底,赢得了大家的支持。他们深深地扎下去,同甘共苦,相互提醒,相互扶助,始终不放弃,最终发现了产品设计上的深层次质量问题,保证了卫星不带隐患上天。

“泰山北斗人皆仰”,有谁看到光芒背后的坚守与执着?把工作看作神圣的事业,用匠心打造精品,使北斗人不断刷新纪录,创造了一个又一个奇迹。

天河漫漫,北斗璀璨。抬头仰望,北斗人在太空构建了属于中国人的闪耀星座,在不远的未来这个星座的光芒将照耀全世界。

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