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北斗”步入新时代 总设计师亲述幕后不为人知的故事

添加时间:2018-07-10 12:44:53作者:admin

摘要:
北斗”步入新时代 总设计师亲述幕后不为人知的故事

11月5日,北斗三号双星在西昌卫星发射?#34892;?#21457;射成功。这是北斗三号卫星的首次发射,标志着中国北斗卫星导航系统步入全球组网新时代。央视专访北斗卫星导航系统总设计师杨长风,听他讲述北斗幕后故事。

突?#21697;?#38145;

造出卫星导航系统的“心脏”

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11月5日19时45分,我国在西昌卫星发射?#34892;?#29992;长征三号乙运载火箭,成功发射两颗北斗三号全球组网卫星。

记者:这次发射应该是相?#36816;?#21033;的。

杨长风:这次发射的精?#30830;?#24120;高。打个?#30830;劍?#25171;靶十环?#20146;?#39640;的,但听说?#23548;是?#20917;中,有十环还要加什么的成绩,我们这个得分就是“十加”。

 

中国是继美国、俄罗斯之后世界?#31995;?#19977;个拥有自主卫星导航系统的国家。我国从上世纪后期开?#32487;?#32034;,并逐步形成北斗一、北斗二、北斗三三步走的发展战略,逐步从服务国内到亚太再到全球。?#27426;?#36825;个建设过程却困难重重。

2005年,当时正在建设的北斗二号系统的“原子钟”突遇问题。原子钟就如同一块“手表?#20445;?#20026;卫星导航用户提供精确的时间信息服务。高精度的时间基准?#38469;?#30452;接决定着系统导航定位精度,对整个工程的重要性如同人的心脏。

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杨长风:当时还想通过引进,但人家就不给你。因为这是个高精的东西,他们对我们进行?#38469;?#25511;制。没有这个系统,基本上就是空?#26032;?#38401;。

 

国外的?#38469;?#23553;锁,坚定了科研人员自力更生的信念。杨长风说,大家有了一个共识,核心关键?#38469;酰?#24517;须要突破,不能受制于人。当?#21271;?#26007;人有一句话,“六七十年代有原?#25317;?#25105;们的北斗人?#27426;?#35201;有我?#20146;?#24049;的原子钟”。 

他们成立了三支队伍同时开展研发,并在基础理论、材料、工程等领域同步推进。就这样,仅仅用了两年的时间,科研团队就攻克了原子钟这个最大?#38469;?#23631;障。不仅如此,现在用在北斗三号上的原子钟,(其精度)已提升到每300万年才会出现1秒误差,完全满足了我国的定位精度要求和卫星的使用寿命。

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杨长风:最后这三支队伍,干出来的东西都上天应用了,而且比国外引进的效果还好,我们的水平确实已经是一种跨越。这种能力就是逼出来的,我们就是靠着这种叫作“骨气”也好,叫作“努力”也好,把它拿下来了。

 

背水一战

最后时刻?#26041;?/span>“导航俱乐部”

2007年,难题又来了。

导航卫星发射上天的前提是要有合法的轨道位置?#25512;德首?#28304;,这是世界各国必争的宝贵资?#30784;?/span>2000年我国在国?#23454;?#32852;组织争取到?#26031;?#36947;位置?#25512;德首?#28304;,但这不是永久的,必须要在7年的有效期内发射卫星成功收到信号,才算是真正占有这块“太空国土”。

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我国原计划在2007年底发射首颗北斗导航卫星,但是如果按照这个时间,好不容?#21672;?#35831;的轨道位置?#25512;?#29575;就过期了。北斗团队夜以继日,终于赶在2007年4月初的时候,进入到了最后的发射阶段。但是新的问题出现了。 

杨长风:运载火箭上了发射塔架,进行第三次总检查的时候,突然卫星应答机异常,应答机是天上、地下信号联通的关键。确保拿到频?#39318;?#28304;,要有这个信号,于是我们把应答机取出来进行修?#30784;?/span>

 

此时留给杨长风他们用来修复的时间只剩下了三天的时间。他们爬上塔架打开火箭、拨开卫星,拿出有问题的应答机设备,从西昌赶到成都,从零开始,重新进行检验测试。


杨长风:那个时候,我们只能用汽车运过去,颠簸四五个小时,都是怀里抱着的,?#20048;?#36710;的震动,像个孩子一样保护着。

记者:那三天,您怎么度过的?

杨长风:那三天说句实在话,心情紧张、沉重、压力也很大,72小时基本上没合眼。

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2007年4月14日4时11分,这颗肩负着重要使命的北斗卫星起飞,于4月17日20时许传回了信号。此时。距离国?#23454;?#32852;的“七年之限”只剩不到4个小时。 

记者:您这一讲,我其实觉得风险蛮大的,如果三天内问题没解决,意味着我们可能丧失了这个空间的国土了。

杨长风:对,所以当时我说抢占这个频率叫背水一战。我记得我们第一组卫星信号发下来的时候,我们当时一个操场摆了一个桌子,摆了十几个接收机,同时接到这样一个信号的时候,当时整个操场的人都欢呼跳跃。我当时高兴激动得都流泪了,无意识地就热泪盈眶了,这是一种压力的释放。

 

“零窗口”发射

卫星成功躲过雷击

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2011年7月27日,矗立在发射塔架上的第九颗北斗导航卫星发射在?#30679;?#20294;当时?#27425;?#20113;密布,天?#36947;子輟?#36890;常,遇到雷电天气,大多数航天发射任务?#31361;?#25512;迟。但是,北斗卫星导航系统不行!必须要“零窗口”发射。

杨长风:“零窗口”就是必须在规定窗口的这个时间内发射,就只有这个时间,你要具备这种能力。

记者:提前错后呢?

杨长风?#26680;?#26377;一个窗口,前后错20分钟都可以。但错20分钟以后,对我们整个的运载工具,对我们卫?#20146;?#24577;控制的调整,要浪费很多的燃料。当时天气预报白天有雨,晚上没雨。但晚上临发射时,雷电雨比白天还大。

 

当时,气象预报是决策的唯一依据。大家在等,也是在盼,40分钟的发射窗口一点一点过去了,?#25925;?#27809;有一点好转的迹象。就在发射窗口关闭前5分钟,气象预报雷电可能会有一个短暂的间歇。机会稍纵即逝,北斗团队果断决策,火箭带着卫星破云而出。

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杨长风:发射完以后,当时还真是比较巧,发射完以后可能只有几十秒,结果又有一个雷击。

记者:对发射会有影响吗?

杨长风:已经发射上去了,只要发射上去,因为发射上去只要一百多秒,我们当时说真幸运,如果当时没发射?#24149;埃?#25972;个发射场,后果真不堪设想。

 

应用广泛

30多颗卫星2020年将全球组网 

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北斗人一步一个脚印,实现了跨越式发展。甚至开创了很多只有北斗卫星才有的新?#38469;酢?#24314;设北斗卫星导航系统,最?#31449;?#26159;为了应用。事实上,北斗系统这些年已成功应用于我国的测绘、电信、水利、渔业、交通运输、森林防火、减?#24535;?#28798;和公共安全等很多领域。

杨长风?#33322;?#36890;部使用了我们北斗系统后,有一个全国的交通监管系统,对危险品的运输车、旅游?#32479;怠?#38271;途?#32479;?#23454;时监控,目前已达480多万辆。去年他?#20146;?#20102;一个统计,事故率跟原来的同期相比减少了50%,人员的伤亡率?#27493;?#20102;50%。

 

据我国权威部门统计,2016年北斗系统已实现产值2000亿,这其中并不包括由此产生的社会效益和间?#26377;?#30410;。以这次北斗三号的首次发射任务为起点,我国将迎来北斗三号卫星高密?#30830;?#23556;。到2018年年底,将有18颗北斗卫星发射升空,到2020年,将完成30多颗北斗三号卫星的全球组网。 

记者:作为总设计师,您个人还有更高的目标吗?

杨长风:未来建立我们国家的综合导航定位设施服务体系,这是我们要争取的一个目标,我估计在2030年?#31361;?#23454;现,这可能是我们北斗四代的发展目标。造福人类、服务全球,这就是我的一个最大目标。


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