北斗先驱许其凤，从0到1的突破

李璐璐

许其凤（1936年1月5日—2020年7月2日）：出生于天津市，中国卫星导航定位专家，曾任中国第二代卫星导航系统重大专项专家委员会委员，国家重大科学工程“中国大陆构造环境监测网络工程”专家，解放军信息工程大学导航与空天目标工程学院教授、博士生导师，2005年当选中国工程院院士。

许其凤承担我国第二代卫星导航系统的星座设计工作。

2020年6月23日，我国北斗三号全球卫星导航系统最后一颗组网卫星在西昌卫星发射中心成功发射。

2020年6月23日，我国北斗三号全球卫星导航系统最后一颗组网卫星在西昌卫星发射中心点火升空。这是第五十五颗北斗导航卫星，被称为北斗的收官之星，至此，我国北斗全球卫星导航系统星座部署全面完成。这个举世瞩目的消息传来时，许其凤正躺在中国人民解放军总医院的病床上，因为病情恶化，他已入院半年之久。几天之后的7月2日，许其凤病逝。原本沉浸在喜悦之中的人们陡然悲伤，网友沉痛留言缅怀这位北斗功臣：“许院士，北斗终于建成，你却离开了。”

“我就是一个搞技术的人”

接到许其凤去世的消息时，他的秘书也是曾经的学生丛佃伟一时没反应过来。“今年年初，我还和几位同事一起去给许院士庆祝了84岁生日。”丛佃伟对《环球人物》记者说。当时，许其凤身体很虚弱，已经不太能说话。丛佃伟见到他时，他的身上插满了管子。尽管如此，为了迎接同事的到来，许其凤早早就让家人将他从病床上扶起，坐到了椅子上。丛佃伟向他汇报了一些工作进展情况。许其凤很欣慰，和大家开心地交流了几句，看上去精神还不错。丛佃伟没想到，这是最后一次见到导师。“我真的没想到他就这么走了，从患病到生命的终点，许院士一直很积极乐观，也一直没有停下工作。”2015年底，年近八旬的许其凤查出患有肺癌，经过深思熟虑后，他毅然躺上了手术台。术后，许其凤身体刚刚恢复，就马不解鞍地继续跟进课题工作。2018年5月，他赶赴哈尔滨参加第九届卫星导航学术年会，做了主题为“认识北斗 应用北斗”的报告，并现场进行答疑。此后，许其凤又应邀到厦门理工学院做报告。厦门理工学院测绘工程专业的教师张爱国是许其凤带过的博士生，他对最后一次见到许其凤院士的情景历历在目。“当时我和几名老师一起接待许院士，他非常和蔼，会议结束后，我们就在会议室里吃了简单的工作餐。许院士的身体状况已经不太好了，上楼很吃力，但他很乐观，还向我们分享了他的治疗过程。”

尽管身患恶疾，许其凤对主持的多项重大科研课题依然亲力亲为，大到总体设计，小到某个设计细节均能考虑周到。最让学生们感动的是，涉及关键问题的仿真研究，他总是会与学生一起进行编程仿真，以确保仿真结果更具可信性。他时常说：“我就是一个搞技术的人。”他坚持和年轻人一道编写和调试程序，亲自指导学生，为我国卫星导航与航空航天领域培养出了大批的后备力量。

许其凤和他在20世纪60年代研发的人造卫星测向仪。

许其凤出版的《GPS卫星导航与精密定位》。

许其凤将自己的一生定位为“许教员”，培养出的许多学员成了卫星导航领域的顶梁柱。他总是说：“如果我还能编程序，还能推导公式，说明我还没老，还能为国家、军队服务。”

中国必须要“另起炉灶”

许其凤长期从事“卫星大地测量与导航定位”领域的教学与科研工作，是中国最早开展卫星大地测量与GPS（全球定位系统）技术研究的学者之一。上世纪60年代，他研发了人造卫星测向仪，成为中国最早的一批观测仪器，可以通过恒星的方向来计算卫星的方向。

到了80年代，美国、苏联、欧洲共同体等争相布局，开始占领太空领域的轨道与频谱资源。中国建立起一套自主可控的卫星导航系统刻不容缓。许其凤决定将研究方向转至卫星导航领域。当时，全国从事卫星导航的研究人员仅有两三人，作为其中一员，许其凤大量搜集资料进行钻研，并自主学习天体力学、轨道理论等相关知识。1982年，他率先在国内开设了卫星导航与精密定位课程，为国家测绘导航领域培养人才。

1985年，许其凤带着第一篇学术论文前往美国，参加首届GPS全球定位系统研讨会，他的论文成为焦点。研讨会结束后，许其凤接到了外方的工作邀約，但他毫不犹豫地拒绝了。他说：“我出国是学习，不管是在军校以至后来的工作，都是为我们国家的军队建设服务的。”

访问归国后，1987年，中国航天工业部筹划研究导弹发射的定位定向课题的任务落在了许其凤肩上。经过3年多日日夜夜的研究，许其凤和团队解决了武器定位的难题，卫星导航定位研究实现了新的跨越。他欣慰地说：“渴望已久的事情终于变成了现实，我们搞的是应用科学，在应用技术里面，如果没有实践，那基本上和缺一条腿一样。”1989年，许其凤出版了《GPS卫星导航与精密定位》一书，这是中国第一本全面阐述卫星导航系统的综合性专著。

2017年10月14日 ，北斗卫星导航系统首次在国产民机应用试飞取得成功。

北斗导航卫星系统模型（资料图）。

几乎在同一时期，以陈芳允院士为代表的专家学者提出了利用两颗地球同步轨道卫星来测定地面和空中目标的设想。经过多次研讨后，中国“三步走”的北斗卫星导航之路铺开，“先区域，后全球”的思路被确定了下来。

1994年，北斗卫星导航系统启动建设，北斗一号卫星导航系统工程正式立项。2000年，发射两颗地球静止轨道（GEO）卫星，建成系统并投入使用，采用有源定位体制，为中国用户提供定位、授时、广域差分和短报文通信服务;2003年，发射第三颗地球静止轨道卫星，进一步增强系统性能。北斗一号的建成使中国成为继美、俄之后第三个拥有卫星导航系统的国家。

然而，与美国的GPS和俄罗斯的格洛纳斯相比，北斗一号仍有不小差距。于是，2004年，北斗二号卫星导航系统工程立项研发，许其凤承担起我国第二代卫星导航系统的星座设计工作，包括发多少颗卫星、卫星的发射高度以及怎么进行排列等前期设计。

当时，很多人建议我国参考已有的西方成熟技术进行GPS的卫星星座方案设计，但许其凤在仔细分析判断国家发展需求与国际态势后发现，在卫星星座的设计中，美国GPS的中高轨卫星组成的卫星星座是绕全球转的，这对于中国来说只有不到40%的利用率。凭借着对卫星导航和GPS的全面了解，许其凤认为中国必须要“另起爐灶”。他开始思考，能不能选别的轨道，既满足军事需求又少发几颗卫星？经过严密的计算推演，他提出采用倾斜同步轨道代替类似GPS的轨道，设计8颗星的最小卫星星座的建议。

许其凤提出的全新方案，实现了立足我国本土设站即可实现对全系统的监控。同时，他还提出准实时校正运行方案，保障了系统的高精度导航性能和稳定性，并拥有独特的短报文功能。然而，对于他提出的新方案，很多人并不认同。有人提出异议：“外国人都没有采用过，我们国家采用是不是可靠？是不是能够达到这个最后的设计目标？”面对质疑，许其凤并没有放弃，经过长期的实践测试，他的方案最终得到采用。事实证明，这一方案推动了我国卫星导航系统完成从0到1的突破，使我国成为世界上第三个具备自主可控卫星导航定位能力的国家，并为国家节省经费达20亿元。

北斗二号系统于2012年12月宣布正式建成，完成14颗卫星发射组网，实现了全天时全天候为亚太大部分地区提供定位导航授时服务。

在发展的同时，中国把目标延伸至提供全球服务。2009年，北斗三号工程正式启动建设。北斗三号卫星导航系统由24颗中圆地球轨道卫星、3颗地球静止轨道卫星和3颗倾斜地球同步轨道卫星，共30颗卫星组成。其建设目标是为中国及周边地区的用户提供陆、海、空导航定位服务，促进卫星定位、导航、授时服务功能的应用，为航天用户提供定位和轨道测定手段，满足武器制导的需要，满足导航定位信息交换的需要。随着不久前北斗“收官之星”成功发射，我国北斗卫星导航系统又进入了新领域。

庆幸的是，许其凤见证了这一切。

家是旅馆，实验室是家

许其凤院士与学员倾心交流。

许其凤院士早年照片。

许其凤17岁考入解放军测绘学院，1958年毕业后留校执教，一直在解放军测绘学院学习工作。1963年，许其凤和厦门姑娘林素婉结婚。为了工作，几十年来，夫妻俩一个在郑州，一个在厦门，分居两地，聚少离多。

1991年，厦门集美大学航海学院聘请许其凤担任教授。这本是一家人团聚的好机会，但当时，许其凤正负责全国全球定位系统一级网工程项目，他参加了总体方案设计、技术人员培训、施测指导和数据处理等工作。为了不影响工程进展和研究生的培养，他最后没有调动，依然留在了测绘学院。直到2007年1月，厦门理工学院成立了空间信息技术研究所，邀请许其凤担任特聘所长，他才有机会常来厦门。

对许其凤来说，家是旅馆，实验室才是家。丛佃伟告诉记者：“许其凤院士对工作异常热忱，长年累月熬夜，饿了就吃一顿泡面凑合。他生活很不讲究，家里的沙发、桌子、电视都非常陈旧。”每次受邀外出讲学或开会，即使是对方负责行程安排，他也总是交代，如果乘飞机经济舱就可以了，坐商务舱浪费国家的钱，乘高铁也是要求只要有座就行。

厦门理工学院空间信息技术研究所副教授满旺回忆说：“许院士非常平易近人，脸上经常挂着笑容，和他接触我们没有丝毫紧张感。院士穿着朴实，通常是军装长裤或很正式的西裤，加上一件很正式的衬衫。当时我们系教师的平均年龄不到30岁，他非常关心大家的成长，经常询问大家的教学研究情况，告诉青年教师如何站稳讲台，练好教学的基本功，让我们受益匪浅。他常讲，台上三分钟，台下十年功。这话对我们的触动很大。”

满旺记得，在院系所成立的前几年，许其凤每年都会来参加开学典礼，并坚持和学生面对面交流。“许院士通常会有个简单的开场白，没有豪言壮语，只有朴实平常，和蔼得像邻家爷爷，然后让学生提问。学生们自然也不会放过机会，一场见面会下来，通常要一个上午或一个下午，可他从来不嫌烦，总是安静、平和、耐心地回答学生的问题，一直到学生们没问题为止。”许其凤去世后，满旺写下一副挽联表达哀悼之情：“以身许国，其功其德光耀千秋;此心为民，凤鸣北斗恩泽万代。”

如今，北斗导航早已渗透到社会发展的方方面面。在备受瞩目的珠峰测高中，在为武汉火神山医院建设提供高精度定位、精确标绘时，在支持无人机实现精准喷洒的防疫作业中，都使用了北斗导航系统。全世界也已有半数以上国家在全球范围内使用北斗导航系统。

许其凤生前曾感慨：“回首半个多世纪的风风雨雨，有鲜花也有荆棘。对我来说，科研之路上的一次次困难和挑战，就是我成长的沃土。从军、从教六十余载，我是一名普通的老战士，也是一名普通的老教师。以知识筑牢空间长城、以心血铸就和平之盾，是我义不容辞的责任，也是我始终不渝的强烈愿望。”

他用自己的一生践行了这一责任和愿望。