■名片

　　楊長風(fēng)，湖南南縣人。現(xiàn)任北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)工程總設(shè)計(jì)師。長期從事我國衛(wèi)星等航天器研制、航天系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)和航天工程技術(shù)和管理工作，獲國家部委級(jí)科技進(jìn)步獎(jiǎng)多項(xiàng)，全程參加或主持從北斗一號(hào)試驗(yàn)系統(tǒng)、北斗二號(hào)區(qū)域系統(tǒng)到北斗三號(hào)全球系統(tǒng)共三代北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的論證設(shè)計(jì)、工程建設(shè)和組織管理工作，為我國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建設(shè)發(fā)展作出了重要貢獻(xiàn)。

　　逐夢(mèng)航天，“胸懷天下，敢為人先”的湖南人寫下了一個(gè)個(gè)傳奇。在第四個(gè)“中國航天日”到來之際，我們來聆聽湖南南縣人、北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)工程總設(shè)計(jì)師楊長風(fēng)，講述那些不為人知的“北斗故事”。

　　衛(wèi)星導(dǎo)航的中國速度了不起

　　2019年4月20日22時(shí)41分，第44顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星，即北斗三號(hào)系統(tǒng)首顆傾斜地球同步軌道(IGSO)衛(wèi)星成功發(fā)射。北斗系統(tǒng)包含傾斜地球同步軌道(IGSO)衛(wèi)星、中圓地球軌道(MEO)衛(wèi)星、地球同步軌道(GEO)衛(wèi)星3種軌道衛(wèi)星，這種混合星座設(shè)計(jì)是北斗系統(tǒng)獨(dú)有、國際首創(chuàng)，將有效增加亞太地區(qū)衛(wèi)星可見數(shù)，為亞太地區(qū)提供更優(yōu)質(zhì)服務(wù)。

　　“IGSO就是我們這一次任務(wù)發(fā)射的衛(wèi)星。IGSO實(shí)際上對(duì)提升我們整個(gè)系統(tǒng)的完備性，提供了更加好的服務(wù)精度。所以，今年我們還要發(fā)射8到10顆星，其中就有我們的IGSO星，還有我們使系統(tǒng)穩(wěn)健提升的6顆MEO衛(wèi)星。它們使我們的系統(tǒng)更加完備，服務(wù)性能更好，功能更加豐富?！睏铋L風(fēng)說，“實(shí)際上，不只為亞太地區(qū)提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)，我們提前兩年已經(jīng)向全球提供服務(wù)了。這幾年，我們真正地體現(xiàn)了北斗系統(tǒng)的中國速度，也可以說是世界導(dǎo)航史上的一個(gè)奇跡。一年發(fā)射10箭19星?！?/p>

　　“被迫”誕生的中國原子鐘

　　北斗三號(hào)系統(tǒng)空間段由30余顆衛(wèi)星組成，為全球用戶提供導(dǎo)航定位等服務(wù)。在導(dǎo)航系統(tǒng)中，原子鐘可以說是系統(tǒng)的“心臟”，為衛(wèi)星導(dǎo)航用戶提供精確的時(shí)間信息服務(wù)。高精度的時(shí)間基準(zhǔn)技術(shù)是衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)最核心的技術(shù)，直接決定著系統(tǒng)導(dǎo)航定位精度。如果沒有原子鐘，那么整個(gè)導(dǎo)航系統(tǒng)將沒有意義。

　　楊長風(fēng)說：“最初，因?yàn)槲覀兊娜蝿?wù)要求比較緊，我們?cè)谶@方面的基礎(chǔ)相對(duì)來說比較薄弱。所以，當(dāng)時(shí)還是想買國外現(xiàn)有的產(chǎn)品，來加快我們的速度。但通過幾輪談判，到最后要簽合同的時(shí)候，人家不給了。實(shí)際上它是禁運(yùn)，控制這種高精尖的東西，不賣給我們?！?/p>

　　原本的計(jì)劃被打亂，成為當(dāng)時(shí)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航建設(shè)的最大瓶頸。但這也激起了全體北斗人的斗志。買不到，自己造。

　　“我們舉全國之力，組織了3支隊(duì)伍，同時(shí)干，你追我趕。兩年多的時(shí)間，3支隊(duì)伍都拿出來了成績。衛(wèi)星上天后，性能指標(biāo)比我們當(dāng)初想買的還要好。有一個(gè)插曲。我們的原子鐘研制出來以后，人家又同意賣給我們了，而且價(jià)格降了一半。但我們還是堅(jiān)持用我們自己的。因?yàn)槲覀冊(cè)斐隽撕诵年P(guān)鍵器部件，國產(chǎn)化的信心增強(qiáng)了?！睏铋L風(fēng)說。

　　現(xiàn)在，北斗系統(tǒng)自主研制的原子鐘，已提升到每3000萬年才會(huì)出現(xiàn)1秒誤差的精度，完全滿足了我國的定位精度要求和衛(wèi)星的使用壽命。

　　保衛(wèi)空間國土的背水之戰(zhàn)

　　現(xiàn)在，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)正在以中國速度發(fā)射全球組網(wǎng)衛(wèi)星，提前2年服務(wù)全球，為人們的生活帶來越來越多便利。但鮮為人知的是，第一顆北斗導(dǎo)航系統(tǒng)衛(wèi)星差一點(diǎn)沒有按時(shí)發(fā)射。那段經(jīng)歷，楊長風(fēng)用“驚心動(dòng)魄”來形容。

　　楊長風(fēng)說：“那是保護(hù)我們空間國土的背水之戰(zhàn)。這就是北斗二號(hào)的第一顆星。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在發(fā)射的時(shí)候，有一個(gè)先決條件，必須要有國際電聯(lián)規(guī)定的這樣一個(gè)頻段。相當(dāng)于頻率的使用權(quán)利，這是國際電聯(lián)規(guī)定的。2000年，我們向國際電聯(lián)無線電管理委員會(huì)申請(qǐng)了這樣一個(gè)頻率以后，它的規(guī)則就是申請(qǐng)之日起，7年內(nèi)申請(qǐng)方的系統(tǒng)必須開始使用。這意味著，我們必須在2007年發(fā)射我們的北斗衛(wèi)星;如果沒有發(fā)射，頻率的資源就沒有了。如果再申請(qǐng)的話，必須先把這個(gè)位置讓給別人。寶貴的頻率資源，只有這么多。”

　　為了加快進(jìn)度，全體北斗科研人員進(jìn)入了幾乎全年無休、日夜交接上班的狀態(tài)。2007年4月，一切準(zhǔn)備就緒，火箭在塔架上蓄勢(shì)待發(fā);最后一輪檢查時(shí)，卻發(fā)現(xiàn)了問題。

　　“2007年4月上旬，我們到了發(fā)射基地，到了塔架上面。在第三次總檢查的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)我們的應(yīng)答機(jī)異常。這個(gè)應(yīng)答機(jī)是什么?相當(dāng)于我們的手機(jī)，讓天上的衛(wèi)星和地面接收站形成互聯(lián)互通。如果應(yīng)答機(jī)壞了，等于衛(wèi)星沒有無線電信號(hào);沒有無線電信號(hào)，就拿不到合法的頻率資源，就沒有空間國土的合法地位。最關(guān)鍵的時(shí)候，出了這個(gè)問題，我們非常揪心。北斗科研人員必須在3天時(shí)間內(nèi)解決這個(gè)問題?！睏铋L風(fēng)說。

　　應(yīng)答機(jī)的科研單位在上海，3天時(shí)間往返于西昌和上海之間，并修復(fù)應(yīng)答機(jī)，絕無可能。各方協(xié)調(diào)之下，我們決定在成都一家科研單位修復(fù)應(yīng)答機(jī)。時(shí)間緊迫。光取出應(yīng)答機(jī)，就是一個(gè)相當(dāng)復(fù)雜的過程。

　　楊長風(fēng)說：“在發(fā)射塔架上，在衛(wèi)星的肚子里面實(shí)行‘外科手術(shù)’，開一個(gè)窗口，讓人進(jìn)去，從里面把應(yīng)答機(jī)取出來。在這個(gè)“開膛破肚”的過程里，必須保證萬無一失。把它拿下來，如果哪個(gè)地方，有一絲一毫的操作不當(dāng)，其他系統(tǒng)就可能受到損害?！?/p>

　　最終，應(yīng)答機(jī)順利取了出來。那時(shí)，西昌還沒有高速公路和機(jī)場(chǎng)，科研人員只能抱著應(yīng)答機(jī)坐車走山路，到達(dá)成都那家科研單位完成修復(fù)后，再坐車趕回來。

　　“一說起這個(gè)場(chǎng)景，我就要流淚”

　　楊長風(fēng)說：“我們把它裝上去，4月14日衛(wèi)星發(fā)射上去了。經(jīng)過兩天調(diào)試，信號(hào)發(fā)下來了，接收到了。一切都好了。當(dāng)時(shí)，我們?cè)诓賵?chǎng)上排隊(duì)，一個(gè)個(gè)歡呼雀躍。一說起這個(gè)場(chǎng)景，我就要流淚。這是一種壓力的釋放，更是完成任務(wù)的一種喜悅。這項(xiàng)工作關(guān)系到整個(gè)北斗系統(tǒng)，關(guān)系它未來的發(fā)展。接收不到信號(hào)，就沒有現(xiàn)在的北斗系統(tǒng)?！?/p>

　　中國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)雖然建設(shè)起步較晚，但后來居上，走出了一條有中國特色的衛(wèi)星導(dǎo)航建設(shè)道路。因?yàn)樵谌蚍秶鷥?nèi)布站受限，為解決境外衛(wèi)星的數(shù)據(jù)傳輸通道，北斗三號(hào)采取星星、星地傳輸功能一體化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了衛(wèi)星與衛(wèi)星、衛(wèi)星與地面站的鏈路互通，研發(fā)出了獨(dú)特的“星間鏈路”。

　　獨(dú)創(chuàng)“星間鏈路”，打破全球布站僵局

　　楊長風(fēng)說：“GPS、格洛納斯等是全球布站。當(dāng)時(shí)，我們不可能在全球布站。所以，我們必須要實(shí)現(xiàn)星星相連，互聯(lián)互通。這樣的話，我們就可以達(dá)到整個(gè)星星組網(wǎng)、天地組網(wǎng)和地地組網(wǎng)的要求。”

　　“星間鏈路”系統(tǒng)建成后，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)精度提升了兩倍。300多家單位8萬余人參與的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，可歸納出5個(gè)“千”“萬”：千軍萬馬的參與，千辛萬苦的努力，歷經(jīng)千難萬險(xiǎn)的考驗(yàn)，才能服務(wù)千家萬戶，最終造福千秋萬代。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)最終是要服務(wù)于大眾的，北斗人深知這一點(diǎn)。

　　楊長風(fēng)說：“今后，沒有共享單車亂停放的現(xiàn)象。因?yàn)橐街付ǖ膮^(qū)域，才能夠鎖定共享單車。如果沒到這個(gè)指定的區(qū)域，也就是電子圍欄的管轄區(qū)，就鎖不上，就得一直掏錢。某種意義上說，在加強(qiáng)城市管理上，它會(huì)起到很好的作用。”

　　據(jù)我國權(quán)威部門統(tǒng)計(jì)，2018年北斗系統(tǒng)已實(shí)現(xiàn)產(chǎn)值近3000億元。到2020年底，我國將完成30多顆北斗三號(hào)衛(wèi)星的全球組網(wǎng)。北斗系統(tǒng)將以更好的精度、更強(qiáng)的服務(wù)，服務(wù)全球，造福人類。

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