北斗導(dǎo)航 更廣更精更強

茫茫夜空，星耀北斗。今年11月19日，星空中又多了兩位中國成員，這就是兩顆北斗三號衛(wèi)星。高大上的北斗衛(wèi)星，其實很接地氣。比如，在沙場點兵的檢閱場、在風(fēng)馳電掣的動車組上、在應(yīng)急救援的車輛上、在形影不離的手機里，等等，都有北斗大顯身手，可謂遠在天邊，近在眼前。那么，這兩位北斗新成員的升空，又意味著什么？

       在這兩顆衛(wèi)星發(fā)射前不久，記者來到了西昌衛(wèi)星發(fā)射中心實地探訪。

       緊鄰衛(wèi)星和上面級旁邊的一個大型車間擺放著運載火箭的整流罩。航天科技集團一院長征三號甲系列火箭總體主任設(shè)計師胡煒告訴記者，這個整流罩是比較大的，柱段的直徑是4.2米，高度可以到9.4米，是目前火箭使用中規(guī)模比較大的了。

       衛(wèi)星和上面級安裝進整流罩相當于穿上盔甲，轉(zhuǎn)運至發(fā)射塔架與運載火箭箭體動力部分對接，調(diào)試過后就會適時發(fā)射升空，執(zhí)行導(dǎo)航任務(wù)了。

       據(jù)了解，這兩顆衛(wèi)星屬于中圓地球軌道衛(wèi)星，在整個北斗導(dǎo)航星座系統(tǒng)里還有地球靜止軌道衛(wèi)星和傾斜地球軌道衛(wèi)星，目前我國發(fā)射升空的北斗衛(wèi)星已經(jīng)達到43顆。但很少有人知道，我國北斗導(dǎo)航采用的是混合星座系統(tǒng)，這在世界上是獨一無二的。

       2000年，北斗一號系統(tǒng)建成，雖然只有兩顆星，但已經(jīng)實現(xiàn)了中國衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的從無到有，獨創(chuàng)了定位體制。

       此后，中國又用8年時間，建成了由14顆衛(wèi)星組成的北斗二號系統(tǒng)，于2012年底向亞太地區(qū)提供服務(wù)，從根本上擺脫了中國對國外導(dǎo)航系統(tǒng)的依賴。

       2009年中國開始建設(shè)北斗三號全球系統(tǒng)。

       航天科技集團五院北斗三號工程副總設(shè)計師、衛(wèi)星首席總設(shè)計師謝軍介紹：“2009年，專門安排了關(guān)鍵技術(shù)的攻關(guān)，同時由試驗衛(wèi)星來進行試驗驗證。從2017年我們11月份發(fā)射的第一組MEO衛(wèi)星上，已經(jīng)配置了北斗三號星間鏈路的一些設(shè)備?！?/p>

       根據(jù)國家統(tǒng)一部署，按照最簡系統(tǒng)、基本系統(tǒng)、全球系統(tǒng)三步實施組網(wǎng)。今年3月，由8顆北斗三號衛(wèi)星組成的全球組網(wǎng)最簡系統(tǒng)建成。隨著剛剛發(fā)射的這兩顆衛(wèi)星升空入網(wǎng)，2018年底，北斗導(dǎo)航衛(wèi)星組成的全球組網(wǎng)基本系統(tǒng)即將開通運行。

       作為國家重要的空間基礎(chǔ)設(shè)施，北斗工程的研制與建成對于我們國家又意味著什么呢？

       中國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)總設(shè)計師楊長風(fēng)表示：“它是很關(guān)鍵的一步，這就是形成面向‘一帶一路’國家的基本服務(wù)系統(tǒng)?！?/p>

       國之重器一定要牢牢掌握在自己手里。楊總介紹，我們國家的北斗工程建設(shè)用20年走完了其他國家40年走過的歷程。

       而多年來，他們秉承中國航天精神、“兩彈一星”精神和載人航天精神也就是人們常說的航天“三大精神”，也逐漸歷練鑄造了自己研發(fā)制造團隊的“北斗精神”，這就是：自主創(chuàng)新、團結(jié)協(xié)作、攻堅克難、追求卓越。

       現(xiàn)在的北斗三號衛(wèi)星和北斗二號相比，壽命、信號性能和定位精度明顯提高。比如，它搭載的自主研發(fā)的高精度銣原子鐘和氫原子鐘，300萬年誤差只有1秒。而世界獨有的混合星座設(shè)計，更為國際衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的發(fā)展貢獻了中國智慧。在這里還要特別強調(diào)，現(xiàn)在北斗三號的所有部件和核心器件已經(jīng)達到100%國產(chǎn)化，核心技術(shù)完全自主可控。

       航天科技集團五院北斗三號衛(wèi)星總設(shè)計師王平表示：“我們北斗從設(shè)計初期就是把國產(chǎn)部件、器件的國產(chǎn)，作為我們工作的目標。”

       一方面大力開展協(xié)作攻關(guān)，加大部件和核心器件的國產(chǎn)化進程，一方面北斗組網(wǎng)的任務(wù)又異常艱巨繁重。在某型衛(wèi)星研發(fā)過程中就遇到了一件讓他們深有感觸的事。

       王平說：“當時試驗發(fā)射的時候，行波管放大器，有一陣子國外對我們禁運了，當時說是受政府的管制，現(xiàn)在不能給你?！?/p>

       航天科技集團五院北斗三號衛(wèi)星總指揮遲軍說：“就是那個時候，實際上我們也沒有受到打擊。提前我們就部署國產(chǎn)化的單位，在進行攻關(guān)。我們的有些單位產(chǎn)品已經(jīng)做出來了，我們經(jīng)過測試和試驗，完全能夠滿足要求?！?/p>

       實際上，北斗工程研發(fā)建設(shè)隊伍，有300多家單位，8萬多人員，集中了全國優(yōu)勢科研力量，早已形成“全國一盤棋”，通力協(xié)作，攻堅克難的大格局。

       行波管是衛(wèi)星的重要核心部件，雖然未雨綢繆，經(jīng)協(xié)作攻關(guān)已經(jīng)國產(chǎn)化，但真正要在衛(wèi)星上使用，仍會承擔(dān)很大風(fēng)險，真正決策還需要勇氣和擔(dān)當。

       這種勇氣和擔(dān)當還體現(xiàn)在研發(fā)過程的方方面面。在北斗三號去年第一發(fā)衛(wèi)星的時候就出現(xiàn)了一個蓄電池電壓微小誤差的小插曲。

       測試發(fā)現(xiàn)，蓄電池組當中的一個單體電池每十天電壓會有一毫伏多的增加，而根據(jù)設(shè)計，電壓差增加到一定限額蓄電池也會自動進行調(diào)整，不會影響運行。

       當時有爭議，設(shè)計師認為這個在合格范圍內(nèi)，但是大家很糾結(jié)到底是要不要處置。

       王平說：“不能帶著任何疑點上天，那對整個工程是不負責(zé)任的，所以最后還是下決心，堅決要換?！?/p>

       就這樣，他們又重新打開太陽翼，卸下艙板，換下有隱患的蓄電池組。加班加點，依然按照原定進度完成了全部工作，給衛(wèi)星又多了一份安全的保障。

       謝軍認為：“實際上中國的北斗系統(tǒng)的發(fā)展走出了一條自己的路線，技術(shù)路線和發(fā)展路線，同時對世界衛(wèi)星導(dǎo)航的技術(shù)體系也貢獻了中國的智慧。”

       2017年11月5日，體檢完全合格，不帶任何隱患的衛(wèi)星成功發(fā)射。直至今年11月19日，一年之內(nèi)19顆北斗衛(wèi)星升空組網(wǎng)，而且這是在發(fā)射場的衛(wèi)星試驗人員比以往減少了近一半、在發(fā)射場的時間縮短近三分之一的情況之下創(chuàng)造的中國速度。他們的工作狀態(tài)和艱辛付出可想而知。

       作為北斗三號導(dǎo)航衛(wèi)星總指揮，年過五十的遲軍已經(jīng)在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心大半年沒有回家了。

       80后柴智淵是北斗三號衛(wèi)星計劃助理，最近三年的除夕夜都和大家一道在崗位上度過，日常的調(diào)度會通常由他來主持。

       80后傅晶，是北斗三號衛(wèi)星電測指揮。他的團隊被稱為衛(wèi)星地面驗證的最后一堵墻。

       試驗隊員手機里存儲的照片從另外一個側(cè)面反映出他們真實的工作和生活狀態(tài)：食堂離工作場所雖然只有幾百米遠，工作緊張時崗位連軸轉(zhuǎn)，他們就在測試間旁邊的臨時休息室吃盒飯；半夜崗位不能離開人，他們就臨時搭起行軍床輪流休息。

       在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心，記者聽到了很多讓人動容的故事。一位三年級小學(xué)生以“我的爸爸”為題寫了一篇作文。他的父親是一名火箭設(shè)計師。結(jié)尾時小朋友想了兩個結(jié)尾，一個是長大也做航天人，一個是想讓爸爸陪陪我、抱抱我。最后他在作文中寫到：我覺得爸爸工作非常勞累，還很敬業(yè)，很少有時間陪我，我希望爸爸能多陪陪我，這讓我想起來幼兒園的一首歌“愛我 你就陪陪我”。

       航天科技集團五院北斗三號衛(wèi)星電測指揮傅晶說：“鐵軍怎么鑄造起來的？就是我們憑著對國家、人民負責(zé)任的心態(tài)，對這份事業(yè)負責(zé)的心態(tài)來去支撐?！?/p>

       謝軍說：“不但航天領(lǐng)域要這樣，北斗系統(tǒng)要這樣，很多地方都需要這樣的，作為一個國家，作為在整個世界中間成為一個對世界有貢獻，有責(zé)任的一定要自主創(chuàng)新，這是核心?！?/p>

       現(xiàn)在，北斗系統(tǒng)應(yīng)用產(chǎn)品已進入了70多個國家和地區(qū)。今年底，我國將建成北斗三號衛(wèi)星導(dǎo)航基本系統(tǒng)，為“一帶一路”沿線國家提供服務(wù)；2019年至2020年，中國還將發(fā)射十多顆北斗三號衛(wèi)星，屆時，世界任何一個地方都可用上北斗提供的高精度、高可靠定位、導(dǎo)航、授時服務(wù)；到2035年，我國將建成以北斗為核心的綜合授時定位體系。