為了建設世界上最好的「北斗」——記國防科技大學導航與時空技術工程研究中心

國防科技大學導航與時空技術工程研究中心的研究團隊。

國防科技大學「北斗」樓。

紅網時刻記者 陳宗昊 通訊員 胡達平 胡浩巍 岑宣宇 楊柳 長沙報導

2018年12月27日，北斗三號基本系統完成建設，並開始提供全球服務。這標誌著北斗系統服務範圍由區域擴展為全球，北斗系統正式邁入全球時代。

但對於國防科技大學電子科學學院導航與時空技術工程研究中心（簡稱「導航中心」）的每一名成員來說，這只意味著前行路上的小憩。因為建設世界上最好的北斗才是整個團隊成立的終極目標！

初戰告捷：「小夥子」攻克大難關

衛星導航是指採用導航衛星對地面、海洋、空中和空間用戶進行導航定位的技術。大到軍艦、飛機、導彈定位，小到拖拉機播種、老人孩子防止走失，衛星導航技術對一個國家的重要性可想而知。

羅馬不是一天建成，「北斗」征程中的群峰亦是一座接一座被攀越。

1984年，陳芳允院士正式提出研制「雙星定位系統」。十年後，國家批准該項目上馬並正式命名「北斗衛星定位導航工程」，正在國防科技大學攻讀博士學位的王飛雪、歐鋼、雍少為獲悉，北斗系統中一項關鍵技術十年攻關未成：信號快速捕獲與穩定跟蹤成為系統「瓶頸」。

北斗衛星導航系統由空間段、地面站和用戶機組成，「如果地面站不夠靈敏，不能快速捕捉微弱信號，那用戶機小型化更加無從談起。」如今已是電子科學學院副院長的王飛雪說。「衛星就有可能成為飄在天上昂貴的鐵疙瘩。」

連續幾個通宵的鏖戰，一套全新的數字化技術解決方案正式出爐，並順利通過了專家評審會。一台計算機、四萬元經費、十平方米倉庫是當時團隊初入戰場的全部家當——連儀器設備都得東挪西借。

三年後，業內20多位專家從顯示器上看到信號捕捉成功的那一刻，簡直不敢相信這個困擾十多家單位數十位專家十多年時間的瓶頸問題就這樣被攻克。緊接著，團隊擴大戰果，成功研制出全數字快捕和信號接收系統，並在北斗一號上不間斷穩定運行12年才光榮退役。

今年11月7日，這項被譽為北斗系統「千里眼」的退役裝備，被導航中心迎回長沙「家中」。

2003年5月25日，大陸成功將第三顆「北斗一號」導航定位衛星送入太空，第一代衛星定位導航試驗系統在地球同步軌道組網成功，意味著大陸成為繼美國、俄羅斯之後第三個擁有衛星導航定位的國家。

次年，歷經無數次失敗重來的國防科大北斗團隊，成功研制出大陸第一款小型化、低功耗的手持式北斗用戶機並批量生產。2008年汶川地震中，北斗用戶手持機為救災提供了唯一的信息通路，被譽為「生命信使」。

迎難而上：惟創新者不懼挑戰

創新不是簡簡單單一句豪言壯語，除了面對挑戰的勇氣，還需砥礪前行的付出。

北斗一號組網成功的喜悅並沒有遲滯導航中心團隊的腳步。2006年，國家準備對北斗一號導航系統體制進行升級，到底是繼續沿用原有指標和參數，單純更新硬件，還是從軟件上尋找突破口，最大化縮短理論極限與現實的差距，以達到系統性能質的飛躍？

導航中心的年輕團隊選擇了後者，盡管難度更高，挑戰更大。

三個月，國防科大的北斗樓里，已經擴編為幾十人的創新團隊忘記了黑夜與白天的輪回，換來的是一套全新的改造方案。經過論證後，最終應用在北斗二號上——終端設備功耗降低一半、抗干擾性能提升一倍、各項參數達到理論最優值，帶動了整個北斗短消息服務系統效能的躍升。

然而，挑戰並未結束。

2007年底，大陸第二代導航衛星運行中突然與地面失去聯繫，緊急預案啟動後卻仍然無效。指揮大廳螢幕上的數據顯示，當衛星經過某區域時，受複雜電磁環境干擾，衛星通信發生阻斷。

如果三個月內不能解決問題，不但下一顆衛星不能按時發射，即將組網的十多顆衛星發射也將受到影響。

參與討論的專家提出了「躲」與「抗」兩套方案，其中多數傾向於「躲」。

這一「躲」，國家不僅要遭受數十億損失，這次躲過去，下次遇到怎麼辦？國家利益高於一切，導航中心再一次站了出來，立下軍令狀：「三個月內，舉全團隊之力，一定拿出抗體’。」

又是三個月，北斗樓里的行軍床和幹糧成了團隊每一個人的標配，實驗室成了大家過春節唯一地點。

功夫不負有心人，不僅具有強大抗干擾能力的衛星載荷橫空出世，他們還利用剩餘時間做了修正太空指標數據的「副產品」。緊接著，曾經困擾北斗的「系統高精度測量」難題得到攻克，世界領先的監測接收機、主控站測量及通信系統、RDSS業務信號收發分系統、時間同步注入站等地面設備成功推出，核心技術已移植到北斗系統的「心臟」和「大腦」，在多個領域發揮著關鍵作用。

2012年底，北斗二號正式面向亞太地區地區開通服務時，黨中央、國務院、中央軍委聯合發來賀電，表彰他們自主創新、團結協作、攻堅克難、追求卓越。

再鑄輝煌：用最好的北斗「指引」全世界

回首來路，我們可以清晰看到，從北斗一號到三號，是一個逐步更迭過程，逐步形成了三步走發展戰略：2000年年底，建成北斗一號系統，向中國提供服務；2012年年底，建成北斗二號系統，向亞太地區提供服務；計劃在2020年前後，建成北斗全球系統，向全球提供服務。

2017年11月5日，電子科學學院參研的北斗三號第一、二顆組網衛星發射成功，開啟了北斗衛星導航系統全球組網的新時代。

在這個國家工程中，導航中心突破系列關鍵技術，做到全體制、全系統、全鏈路技術覆蓋，完成三個首創系統的十餘項工程任務。其中，由導航中心研發的短報文信號收發系統做到了全新跨越。

研究室主任李井源介紹說，「它相對於北斗二號來說，用戶容量提升了10倍，發射功率會降低到原來的十分之一，為今後小型化、便攜化應用提供了技術支持。」

然而，提起這套系統，副主任設計師陳雷深深出了一口氣，因為系統核心單機——快捕單元到了5個月的時候，他們大膽提出，要推倒現行方案：「如果為了保進度，繼續往下湊合著開發，也能交差，但我們還是從信號的質量上考慮，要求重新研發、重構。」

三個月後，平均年齡三十歲出頭的研發小組順利啃下了這塊「硬骨頭」。因為團隊深知，我們不但要有自己的北斗系統，而且必須建設世界上最好的北斗！

這些年來，「要麼不幹，幹就要幹最好」的信念已經融入到導航中心全體成員的日常行為中去。導航中心主任孫廣富介紹，為了確保質量，做到最好，中心開展科研管理創新，實行矩陣式科研組織模式，建立起指揮線、技術線、質量線的「三線」管控制度，建立專業信息化平台，「不管多緊多難，確保承擔項目未來10年無障礙運行，是我們堅持的底線。」

「現在北斗一號、二號、三號從區域到亞太，到全球覆蓋，那之後是什麼？就是將建設完善更加泛在、更加融合、更加智能的綜合時空體系，而且精度更高、更穩健、更加智能化，支撐我們未來全新的人類生活。」王飛雪說。

團隊協作：做北斗最忠實的奮鬥者

從北斗立項那天起，大陸在衛星定位導航領域便一直在追趕。作為北斗的科研人員，不比商業領域研發，每一次進步都意味著榮譽、金錢以及與業界分享帶來的成就感。在這場高科技賽場的角逐中，除了智慧的較量，更是精神的較量，若想取勝，注定要付出更多艱辛，擁有更堅定的毅力。

20多年來，總有一種奮鬥精神在激勵著導航中心的每一名成員去奮鬥、去付出——無論是3人還是如今的近300人。

在國防科大北斗樓正門上，懸掛著寫滿簽名的標語橫幅。這是為了順利做到「今年將完成北斗三號基本系統建設，服務範圍覆蓋‘一帶一路’沿線國家和地區」的目標，導航中心向全員發出「全力沖刺100天，確保北斗三號勝利實施」和「凝聚意志，團結奮鬥，打贏北斗三號組網攻堅戰」號召後特意留下的。

在北斗三號組網工程攻堅戰中，導航中心長期持續「五加二、白加黑」工作狀態，湧現出一大批為北斗事業傾心竭力的戰鬥員和奮鬥者，陳雷老師近3年平均每年加班達1000小時，相當於每年多上125天班；李柏渝副主任近3年出差達580天，相當於每年有193天在外出差；倪少傑副主任高燒不退頂著高原極度缺氧的危險，在高原地區連續奮戰12天裝站；唐小妹老師孩子沒滿月就提前結束產假，甚至經常把1歲多的小孩放在辦公室行軍床上睡覺；有不分白天黑夜長期在項目聯試現場攻關的龔航、李井源、劉增軍等年輕老師；還有年近50歲仍是副教授，卻從不計較個人職稱依然戰鬥在一線的樓生強老師；外聘職工崔玉、何盛春雖然不穿軍裝，卻紮根北斗事業和導航中心建設10餘年，將最好的芳華貢獻給了北斗……

在導航中心的一樓大廳，有一塊「加班奮鬥榜」也引人註目，電子屏上滾動顯示著「龔航：離開時間3：52」「李井源：離開時間1：27」……這是三年前由導航中心管理辦安裝的加班計時軟件統計的。按照上面的數據算來，僅這一年來，導航中心全員加班達163409小時，相當於全員多上班4個多月。而根據管理日志記載，平均每年出差達190天的遠不止一位。

記者還看到，在導航中心的每間辦公室都有三件寶：折疊行軍床、簡易行李箱、特大飲水杯。折疊行軍床是方便加班太晚了在辦公室休息，簡易行李箱是為「說走就走」的出差而準備，特大飲水杯則是為了節省倒水時間。

按照年底前北斗三號服務「一帶一路」的目標要求，導航中心今年承擔的組網工程進度平均提前了2個月，幾乎天天有測試月月有交付。

「一般人說研發之苦，莫過於十年磨一劍。但對於北斗這樣的‘大國重器’來說，24年來我們團隊一直在努力磨好這柄利劍。」王飛雪告訴記者，剛開始走這條路的時候，不知道哪里是盡頭。

「但我們必須走下去，如果說是使命感，這就是我們的使命感，為建設世界上最好的北斗奮鬥終生！」