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“建中国的北斗” 国防科技大学北斗团队攻坚克难纪实


来源:湖南日报

原标题:“建中国的北斗,走自己的路”——国防科技大学北斗团队攻坚克难纪实

湖南日报·新湖南客户端记者 施泉江 通讯员 岑宣宇 陈路辉

7月31日上午,北斗三号全球卫星导航系统建成暨开通仪式隆重举行,标志着由中国自主建设、独立运行的全球卫星导航系统已全面建成,开启了高质量服务全球、造福人类的崭新篇章。

北斗卫星导航系统的发展之路,是一条从跟跑到并跑再到超越的奋斗之路,体现了我国科技工作者攻坚克难的崇高精神。作为中国卫星导航重大专项导航技术专家组组长单位,国防科技大学北斗团队攻克了一个又一个科研难关,完成了多个核心系统的研发和数十项关键核心技术的攻关任务。他们自主创新、砥砺奋进,成为北斗系统工程建设主力军和技术创新引领者。

要有中国自己的导航系统

1983年,一个名为“双星快速定位系统”的卫星导航与定位方案在我国被提出。然而,系统建设的瓶颈——信号快速捕获问题,有关单位攻坚10年也未能突破。

1995年初春,国防科技大学电子科学学院3位博士生在深入调研后,将新兴的计算机技术引入卫星信号处理领域,提出崭新的“运用全数字信号处理技术破解卫星信号快捕精跟难题”研制方案。

经过细心完善、仔细验证,他们带着4万元经费和一台计算机,回到学校开始艰难攻关。由于全数字快捕精跟技术创新难度大、算法复杂,研制任务相当繁重,从理论、关键技术攻关到样机研制、外场实验,其间每一关都是对他们的极大考验。

没有实验室,就借用不到10平方米的仓库;没有仪器设备,就找其他课题组“蹭”。3年后,北京星地对接现场,显示器上脉冲闪耀,信号捕捉成功。

扫除了“拦路虎”,3位年轻人又接连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,一举打破了国外在这一核心技术上的垄断与封锁。

2000年10月31日晚,中国首颗北斗卫星被长征三号火箭送入太空。在北斗一号卫星导航系统组网当天,国防科技大学科研团队在欢呼的同时暗下决心:我们不但要有自己的北斗导航系统,而且必须建成世界最好的导航系统。

 为北斗卫星铸造“超强盾牌” 

1999年5月,以美国为首的北约部队依靠GPS投下了5枚精确制导导弹,击中中国驻南联盟大使馆,导致3名记者当场牺牲,数十人受伤。

血的教训,再次给我国敲响了警钟。

2004年,我国启动北斗二号导航系统工程,建设我国航天史上第一个多星组网、星地一体的系统。

工欲善其事,必先利其器。此“器”,便是卫星导航信号模拟源。国防科技大学智能科学学院空间仪器工程团队得知相关情况后,决心为北斗工程拿下这个“桥头堡”。

他们研制出的具有完全自主知识产权的模拟源,应用覆盖了北斗导航系统的技术研发、入网检测、定型试验等全过程,并先后保障了150余次星地对接试验验证等任务,为确定技术体制、固化卫星状态、设计星地接口提供了重要支撑。

2007年底,北斗二号卫星运行到某区域时,突然受到复杂电磁环境干扰,导致卫星通信间歇性中断。此时,距离下颗卫星发射只有3个月时间。如果不在3个月内解决问题,不仅将迟滞整个北斗工程进程,甚至可能使组网发射的数十颗卫星沦为太空垃圾。

国防科技大学电子科学学院科研团队立下军令状:“3个月内,我们一定拿出‘抗体’,只会提前,绝不拖后!”

在那个冰雪肆虐的冬天,科研团队玩命般与时间赛跑,困了就用自来水冲下头,饿了就啃口方便面,吃住都在实验室,大年三十都没回家。不到3个月,具有强大抗干扰能力的卫星载荷在他们手里横空出世,为北斗卫星铸造出“超强盾牌”。

经测试,北斗卫星复杂干扰抑制能力提高了1000倍,指标远超原规划目标,为我国第二代卫星导航系统建设顺利推进作出了巨大贡献。

走出一条世界唯一的“天路” 

美国的GPS全球卫星导航系统,天上有数十颗中圆轨道卫星组成的“星座”,地上有世界各地成百上千个地面站组成的“地网”。可对我国而言,在全球布站点却“鞭长莫及”,建不了“地网”。这是北斗导航由区域向全球拓展面临的最大障碍。

“陆路”不通,就走出一条有中国特色、世界唯一的“天路”:在航天器与航天器、航天器与地面站之间架设“天梯”,建立具有数据传输和测距功能的无线链路——星间链路系统。

此后几年里,国防科技大学科研团队攻克系列核心关键技术,实现了精确测量、组网通信等若干核心技术指标的跨越,做到了“一星通、星星通”。

2015年3月30日,北斗三号第一颗试验卫星升空,首次在轨实现了星间链路。如今,星间链路已成功应用于北斗三号全部卫星,首次实现了导航星座的天基组网运行,成为北斗自主创新和领先的重要标志。

2018年是北斗三号组网攻坚年,在这场攻坚战中,北斗卫星导航科研团队采取“三边战略”,即边研制、边生产、边交付,多个战役同时打响,科研人员的足迹西至西藏、北至黑龙江、南达海南、东抵浙江,遍布全国各地。

最终,该团队突破多项重大技术瓶颈,实现了接收机、信号源等装备零故障交付,为北斗三号首批组网卫星发射成功、地面运控初始系统建设作出了重大贡献。

“建中国的北斗,走自己的路!”这句铮铮誓言,早已成为国防科技大学每一个北斗人的共同目标。为了实现这一目标,他们来不及短暂停歇,便踏上一个又一个新征程,向着用科技创新推动北斗成为世界最先进卫星导航系统的远大目标奋力奔跑。

[责任编辑:张桂琪]

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