北斗導(dǎo)航系統(tǒng)已步入新時(shí)代 背后的故事驚心動(dòng)魄

視頻:全球組網(wǎng)未來可期 七問北斗衛(wèi)星 來源:央視新聞
北斗導(dǎo)航系統(tǒng)已步入新時(shí)代,,但背后的故事驚心動(dòng)魄,!
11月5日,北斗三號(hào)雙星在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射成功,。這是北斗三號(hào)衛(wèi)星的首次發(fā)射,,標(biāo)志著中國(guó)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)步入全球組網(wǎng)新時(shí)代。央視專訪北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)總設(shè)計(jì)師楊長(zhǎng)風(fēng),,聽他講述北斗幕后故事,。
突破封鎖 造出衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的“心臟”

11月5日19時(shí)45分,我國(guó)在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長(zhǎng)征三號(hào)乙運(yùn)載火箭,,成功發(fā)射兩顆北斗三號(hào)全球組網(wǎng)衛(wèi)星,。
記者:這次發(fā)射應(yīng)該是相對(duì)順利的。
楊長(zhǎng)風(fēng):這次發(fā)射的精度非常高,。打個(gè)比方,,打靶十環(huán)是最高的,但聽說實(shí)際情況中,,有十環(huán)還要加什么的成績(jī),,我們這個(gè)得分就是“十加”。
中國(guó)是繼美國(guó),、俄羅斯之后世界上第三個(gè)擁有自主衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的國(guó)家,。我國(guó)從上世紀(jì)后期開始探索,并逐步形成北斗一,、北斗二,、北斗三三步走的發(fā)展戰(zhàn)略,逐步從服務(wù)國(guó)內(nèi)到亞太再到全球,。然而,,這個(gè)建設(shè)過程卻困難重重,。
2005年,當(dāng)時(shí)正在建設(shè)的北斗二號(hào)系統(tǒng)的“原子鐘”突遇問題,。原子鐘就如同一塊“手表”,,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)直接決定著系統(tǒng)導(dǎo)航定位精度,,對(duì)整個(gè)工程的重要性如同人的心臟。

楊長(zhǎng)風(fēng):當(dāng)時(shí)還想通過引進(jìn),,但人家就不給你,。因?yàn)檫@是個(gè)高精的東西,他們對(duì)我們進(jìn)行技術(shù)控制,。沒有這個(gè)系統(tǒng),,基本上就是空中樓閣。
國(guó)外的技術(shù)封鎖,,堅(jiān)定了科研人員自力更生的信念,。楊長(zhǎng)風(fēng)說,大家有了一個(gè)共識(shí),,核心關(guān)鍵技術(shù),,必須要突破,不能受制于人,。當(dāng)時(shí)北斗人有一句話,,“六七十年代有原子彈,我們的北斗人一定要有我們自己的原子鐘”,。
他們成立了三支隊(duì)伍同時(shí)開展研發(fā),,并在基礎(chǔ)理論、材料,、工程等領(lǐng)域同步推進(jìn),。就這樣,僅僅用了兩年的時(shí)間,,科研團(tuán)隊(duì)就攻克了原子鐘這個(gè)最大技術(shù)屏障,。不僅如此,現(xiàn)在用在北斗三號(hào)上的原子鐘,,(其精度)已提升到每300萬年才會(huì)出現(xiàn)1秒誤差,,完全滿足了我國(guó)的定位精度要求和衛(wèi)星的使用壽命。
楊長(zhǎng)風(fēng):最后這三支隊(duì)伍,,干出來的東西都上天應(yīng)用了,,而且比國(guó)外引進(jìn)的效果還好,我們的水平確實(shí)已經(jīng)是一種跨越,。這種能力就是逼出來的,,我們就是靠著這種叫作“骨氣”也好,,叫作“努力”也好,把它拿下來了,。
背水一戰(zhàn) 最后時(shí)刻擠進(jìn)“導(dǎo)航俱樂部”
2007年,,難題又來了。
導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)射上天的前提是要有合法的軌道位置和頻率資源,,這是世界各國(guó)必爭(zhēng)的寶貴資源,。2000年我國(guó)在國(guó)際電聯(lián)組織爭(zhēng)取到了軌道位置和頻率資源,但這不是永久的,,必須要在7年的有效期內(nèi)發(fā)射衛(wèi)星成功收到信號(hào),,才算是真正占有這塊“太空國(guó)土”。

我國(guó)原計(jì)劃在2007年底發(fā)射首顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星,,但是如果按照這個(gè)時(shí)間,,好不容易申請(qǐng)的軌道位置和頻率就過期了。北斗團(tuán)隊(duì)夜以繼日,,終于趕在2007年4月初的時(shí)候,,進(jìn)入到了最后的發(fā)射階段。但是新的問題出現(xiàn)了,。
楊長(zhǎng)風(fēng):運(yùn)載火箭上了發(fā)射塔架,,進(jìn)行第三次總檢查的時(shí)候,突然衛(wèi)星應(yīng)答機(jī)異常,,應(yīng)答機(jī)是天上,、地下信號(hào)聯(lián)通的關(guān)鍵。確保拿到頻率資源,,要有這個(gè)信號(hào),,于是我們把應(yīng)答機(jī)取出來進(jìn)行修復(fù)。
此時(shí)留給楊長(zhǎng)風(fēng)他們用來修復(fù)的時(shí)間只剩下了三天的時(shí)間,。他們爬上塔架打開火箭,、撥開衛(wèi)星,拿出有問題的應(yīng)答機(jī)設(shè)備,,從西昌趕到成都,,從零開始,重新進(jìn)行檢驗(yàn)測(cè)試,。

楊長(zhǎng)風(fēng):那個(gè)時(shí)候,,我們只能用汽車運(yùn)過去,顛簸四五個(gè)小時(shí),,都是懷里抱著的,,防止車的震動(dòng),像個(gè)孩子一樣保護(hù)著,。
記者:那三天,,您怎么度過的,?
楊長(zhǎng)風(fēng):那三天說句實(shí)在話,心情緊張,、沉重,、壓力也很大,72小時(shí)基本上沒合眼,。
2007年4月14日4時(shí)11分,,這顆肩負(fù)著重要使命的北斗衛(wèi)星起飛,于4月17日20時(shí)許傳回了信號(hào),。此時(shí),。距離國(guó)際電聯(lián)的“七年之限”只剩不到4個(gè)小時(shí)。
記者:您這一講,,我其實(shí)覺得風(fēng)險(xiǎn)蠻大的,如果三天內(nèi)問題沒解決,,意味著我們可能喪失了這個(gè)空間的國(guó)土了,。
楊長(zhǎng)風(fēng):對(duì),所以當(dāng)時(shí)我說搶占這個(gè)頻率叫背水一戰(zhàn),。我記得我們第一組衛(wèi)星信號(hào)發(fā)下來的時(shí)候,,我們當(dāng)時(shí)一個(gè)操場(chǎng)擺了一個(gè)桌子,擺了十幾個(gè)接收機(jī),,同時(shí)接到這樣一個(gè)信號(hào)的時(shí)候,,當(dāng)時(shí)整個(gè)操場(chǎng)的人都?xì)g呼跳躍。我當(dāng)時(shí)高興激動(dòng)得都流淚了,,無意識(shí)地就熱淚盈眶了,,這是一種壓力的釋放。
“零窗口”發(fā)射 衛(wèi)星成功躲過雷擊

2011年7月27日,,矗立在發(fā)射塔架上的第九顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)射在即,,但當(dāng)時(shí)卻烏云密布,天降雷雨,。通常,,遇到雷電天氣,大多數(shù)航天發(fā)射任務(wù)就會(huì)推遲,。但是,,北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)不行!必須要“零窗口”發(fā)射,。
楊長(zhǎng)風(fēng):“零窗口”就是必須在規(guī)定窗口的這個(gè)時(shí)間內(nèi)發(fā)射,,就只有這個(gè)時(shí)間,你要具備這種能力,。
記者:提前錯(cuò)后呢,?
楊長(zhǎng)風(fēng):它有一個(gè)窗口,,前后錯(cuò)20分鐘都可以。但錯(cuò)20分鐘以后,,對(duì)我們整個(gè)的運(yùn)載工具,,對(duì)我們衛(wèi)星姿態(tài)控制的調(diào)整,要浪費(fèi)很多的燃料,。當(dāng)時(shí)天氣預(yù)報(bào)白天有雨,,晚上沒雨。但晚上臨發(fā)射時(shí),,雷電雨比白天還大,。
當(dāng)時(shí),氣象預(yù)報(bào)是決策的唯一依據(jù),。大家在等,,也是在盼,40分鐘的發(fā)射窗口一點(diǎn)一點(diǎn)過去了,,還是沒有一點(diǎn)好轉(zhuǎn)的跡象,。就在發(fā)射窗口關(guān)閉前5分鐘,氣象預(yù)報(bào)雷電可能會(huì)有一個(gè)短暫的間歇,。機(jī)會(huì)稍縱即逝,,北斗團(tuán)隊(duì)果斷決策,火箭帶著衛(wèi)星破云而出,。

楊長(zhǎng)風(fēng):發(fā)射完以后,,當(dāng)時(shí)還真是比較巧,發(fā)射完以后可能只有幾十秒,,結(jié)果又有一個(gè)雷擊,。
記者:對(duì)發(fā)射會(huì)有影響嗎?
楊長(zhǎng)風(fēng):已經(jīng)發(fā)射上去了,,只要發(fā)射上去,,因?yàn)榘l(fā)射上去只要一百多秒,我們當(dāng)時(shí)說真幸運(yùn),,如果當(dāng)時(shí)沒發(fā)射的話,,整個(gè)發(fā)射場(chǎng),后果真不堪設(shè)想,。
應(yīng)用廣泛 30多顆衛(wèi)星2020年將全球組網(wǎng)

北斗人一步一個(gè)腳印,,實(shí)現(xiàn)了跨越式發(fā)展。甚至開創(chuàng)了很多只有北斗衛(wèi)星才有的新技術(shù),。建設(shè)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),,最終就是為了應(yīng)用。事實(shí)上,北斗系統(tǒng)這些年已成功應(yīng)用于我國(guó)的測(cè)繪,、電信,、水利、漁業(yè),、交通運(yùn)輸,、森林防火、減災(zāi)救災(zāi)和公共安全等很多領(lǐng)域,。
楊長(zhǎng)風(fēng):交通部使用了我們北斗系統(tǒng)后,,有一個(gè)全國(guó)的交通監(jiān)管系統(tǒng),對(duì)危險(xiǎn)品的運(yùn)輸車,、旅游客車,、長(zhǎng)途客車實(shí)時(shí)監(jiān)控,目前已達(dá)480多萬輛,。去年他們做了一個(gè)統(tǒng)計(jì),,事故率跟原來的同期相比減少了50%,人員的傷亡率也降了50%,。
據(jù)我國(guó)權(quán)威部門統(tǒng)計(jì),,2016年北斗系統(tǒng)已實(shí)現(xiàn)產(chǎn)值2000億,這其中并不包括由此產(chǎn)生的社會(huì)效益和間接效益,。以這次北斗三號(hào)的首次發(fā)射任務(wù)為起點(diǎn),我國(guó)將迎來北斗三號(hào)衛(wèi)星高密度發(fā)射,。到2018年年底,,將有18顆北斗衛(wèi)星發(fā)射升空,到2020年,,將完成30多顆北斗三號(hào)衛(wèi)星的全球組網(wǎng),。
記者:作為總設(shè)計(jì)師,您個(gè)人還有更高的目標(biāo)嗎,?
楊長(zhǎng)風(fēng):未來建立我們國(guó)家的綜合導(dǎo)航定位設(shè)施服務(wù)體系,,這是我們要爭(zhēng)取的一個(gè)目標(biāo),我估計(jì)在2030年就會(huì)實(shí)現(xiàn),,這可能是我們北斗四代的發(fā)展目標(biāo),。造福人類、服務(wù)全球,,這就是我的一個(gè)最大目標(biāo),。
