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北斗,争当天上最亮的“星”
龚盛辉
①北斗二号胜利开通后,北斗人立刻向北斗三号进军。有人为中国北斗的前途担心;覆盖国土的北斗一号和覆盖亚太地区的北斗二号,对于中国来说不成问题,但覆盖全球的北斗三号就有些麻烦了。
②北斗卫星导航从覆盖亚太到覆盖全球这一步,的确太难走!
③作为全球卫星导航系统,不仅需要在太空布设数十颗卫星,同时要在地球上各个地区建设众多的地面站点。如GPS,就在全球各地建了众多地面站。但中国难以在全球布设站点,建不成“地网”。这是北斗卫星导航由区域向全球拓展面临的首要亦是最大障碍。
④不能在世界各地建设地面站点,北斗全球系统就不建了吗?
⑤北斗人通过艰苦探索,开创性设计出无须在亚太以外地区建设地面站点的星间链路方案。星间链路是航天器与航天器、航天器与地面站之间具有数据传输和测距功能的无线链路。即在星星之间、星地之间,织成一个“天罗地网”。
⑥信息天路串并联,从此天堑变通途。
⑦星间链路,是典型的中国特色、北斗绝技!
⑧但星间链路工程实现难度非常大;不仅测量距离、信息传输量增加了一个数量级,而且卫星以每秒七八千米的速度运行,要相互对准难度本来就很大,相隔几万千米的卫星之间要实现厘米级距离测量,更是难上加难。
⑨为此,国内多个优势单位集成攻关,其中就有某研究院空间仪器工程团队。
⑩接到任务安排后,空间仪器工程团队的郭熙业风尘仆仆地前往成都中电集团某研究所,开始投身星间链路攻坚战。
⑪攻关难度超常,而完成任务还不能超时。郭熙业给自己定下了一个雷打不动的规矩;每周工作七天,每天十六个小时;攻关遇到问题,不解决不下班;工作时间手机关机。而实际情况是,几乎每天都会遇到难题,几乎每月都要熬十个通宵。
⑫郭熙业的项目攻关完成一个阶段后,上级前来检查。看了他们的星间链路模拟演示后,孙家栋总设计师说:“你们要继续加强攻关,把一个个未知难题搞清楚,并进行充分验证,确保在工程建设中好用、管用。”
⑬孙家栋总设计师对他们前期工作的充分肯定和鼓励,让这个三十出头的小伙子感到万分激动,也更加信心十足。
⑭星间链路设备比测开始了。参加比测的几家单位,都拿出自己精心生产调试的设备进行对抗式演示。让郭熙业没想到的是,第一场比测,他们竟然输了!
⑮怎么会这样?郭熙业连续一周几乎不眠不休,仔细梳理系统设计方案,检测每个设备的技术状态,终于找到问题的症结所在。至于如何解决问题,他面临两种选择:一是在原方案上打补丁,堵住漏洞,提升设备性能;二是推翻原有方案,另起炉灶,设计新的算法。前者实现容易,但性能提升空间有限;后者前景广阔,但推倒重来需要耗时半年,而距离下一场比测只有一个月时间!
⑯郭熙业毫不犹豫地选择了后者,用一个月干完了原本需要半年才能完成的任务。
⑰第二场比测,郭熙业的设备研制团队反败为胜,而且设备性能指标大幅跃升。
⑱但郭熙业没有松劲,他带领团队继续加班加点,完善改进设备,在第三场比测中,他们以绝对优势稳占鳌头。
⑲比测工作后,又开展了大量的体制优化设计、星地试验验证工作,才最终突破了关键技术,实现了有关技术性能的一系列跨越;主要技术指标提升了数十倍;温度控制性能比原计划提高一倍;测距精度相当于能看到两千千米外的一根头发丝!
(选自《人民日报》,有删改)