揭秘北斗“另起爐灶”:不少專家曾建議參考GPS
matthew 2015.10.27 21:54 北斗導航概念股
許其鳳,1936年出生,中國工程院院士、信息工程大學教授,我國導航定位領域杰出的科學家。他是我國最早從事衛(wèi)星大地測量和衛(wèi)星導航的學者之一,編寫了我國第一部全面論述GPS相關原理的專著,負責我國第一個海外衛(wèi)星跟蹤站技術方案制訂與數(shù)據(jù)處理,創(chuàng)造性設計我國北斗區(qū)域衛(wèi)星導航系統(tǒng)衛(wèi)星星座方案,培養(yǎng)了大批國內衛(wèi)星導航領域杰出人才。
9月30日,西昌,長征三號乙運載火箭再次刺破蒼穹,將1顆新一代北斗導航衛(wèi)星送入預定軌道,標志著北斗導航系統(tǒng)向著形成全球服務能力目標又邁出了堅實一步。
當在現(xiàn)場全程參與技術保障的學生傳回捷報時,已是耄耋之年的許其鳳露出了欣慰的笑容。作為從事衛(wèi)星導航領域技術研究的學者,他將國家擁有自主衛(wèi)星導航系統(tǒng)作為一生追求的目標,將建設導航強國支撐大國崛起立為終生夙愿。
許其鳳敏銳地瞄準衛(wèi)星導航定位這一新興領域,開展了艱苦卓絕的科學研究,創(chuàng)造了國內多個第一,為我國躋身導航強國搶占了先機——
國內衛(wèi)星導航技術的拓荒者
1957年10月4日,世界第一顆人造衛(wèi)星升空,開創(chuàng)了人類探索太空的新紀元。隨著依托衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)開展的科學實驗與應用蓬勃發(fā)展,迅速催生了全球定位系統(tǒng)(GPS)等理論的研究與實踐。自此,衛(wèi)星定位技術成為少數(shù)發(fā)達國家才能掌握和有實力將其實現(xiàn)的核心技術成果,也成為大國地位的必備支撐與重要標志。
許其鳳從上世紀六十年代就開始從事衛(wèi)星大地測量工作,上世紀八十年代初期,他以敏銳的戰(zhàn)略視角將研究方向轉至衛(wèi)星導航領域,成為我國最早從事該領域研究和教學工作的學者之一。
1989年,美國發(fā)射了GPS系統(tǒng)第一顆衛(wèi)星;1993年,美國完成GPS系統(tǒng)星座構建,成功完成組網(wǎng)。
而在改革開放初期的中國,許其鳳早在1982年就率先在國內開設衛(wèi)星導航與精密定位課程,開始為國家測繪導航領域提供理論和人才儲備;1985年,作為技術負責人,他在國內應用衛(wèi)星定位技術,首次建起高精度大地測量控制網(wǎng),解決了國內大地測量的基準問題;1989年,他編寫出版了我國第一部全面論述GPS導航與大地測量工作的專著——《GPS衛(wèi)星導航與精密定位》。
1991年,中蘇兩國通過友好協(xié)商,決定共同啟動交換邊界(東段)聯(lián)合測量工作,但在實施階段雙方“背靠背”分頭組織。許其鳳受命負責此次聯(lián)測我方總體方案的設計、施測指導和數(shù)據(jù)處理工作,他帶領技術人員開創(chuàng)了國內首次應用GPS技術開展大規(guī)模測量的先河。
中蘇兩國正式協(xié)商邊界問題的前一天,蘇方提供的一批數(shù)據(jù)始終無法與我國實測數(shù)據(jù)“吻合”,怎么辦?經(jīng)過縝密測算后,許其鳳胸有成竹地說:“對方提供的數(shù)據(jù)有誤”!團隊成員善意的提醒:“咱們可是在國內首次使用GPS技術進行邊界測繪,萬一我們錯了怎么辦?”“不可能!”許其鳳堅定地說。
簽字臺前,面對我方準確的實測數(shù)據(jù)和縝密的測算,蘇方最終承認了失誤并進行了重新測算。
征塵未洗。許其鳳繼續(xù)在衛(wèi)星導航領域攻關,在軍內開辟了第一個空間大地測量學學科方向,解決了遠程武器發(fā)射機動測量保障問題……推動著國內衛(wèi)星導航領域從無到有、從弱到強。
打破技術封鎖,推動我國衛(wèi)星導航系統(tǒng)完成從0到1的突破,使我國成為世界上第3個具備自主無源衛(wèi)星導航定位能力的國家——
自主衛(wèi)星導航星座方案的首創(chuàng)者
現(xiàn)代戰(zhàn)爭,精確制導武器、新型武器平臺……幾乎一切高精尖武器的發(fā)展都離不開衛(wèi)星導航系統(tǒng)的定位;銀行、交通、電力、網(wǎng)絡……幾乎一切現(xiàn)代文明社會的管理也同樣離不開衛(wèi)星導航系統(tǒng)的支持。
GPS、格洛納斯、伽利略,從上世紀后半段開始,美國、俄羅斯、歐盟爭相布局,開始占領太空領域的軌道與頻譜資源。在他們競相角力的同時,卻又無意外地在同一問題上聯(lián)手,那就是中國可以花錢買服務,卻不能涉足核心技術領域。
建立起一套自主可控的衛(wèi)星導航系統(tǒng)刻不容緩!由于GPS系統(tǒng)提供的定位和授時服務水平較高,不少專家建議我國參考GPS的衛(wèi)星星座方案進行布設。而許其鳳在仔細分析判斷國家發(fā)展需求與國際態(tài)勢后,憑借著對衛(wèi)星導航和GPS的全面了解,認為必須要“另起爐灶”。
衛(wèi)星導航系統(tǒng)建設涉及范圍廣,在相關雙邊或多邊談判與協(xié)調中,充斥著大國間政治、軍事、經(jīng)濟、科技和外交等綜合實力的博弈。航空航天領域無疑是真正的“高大上”項目,每次衛(wèi)星發(fā)射動輒耗資十幾億甚至幾十億。方案可行與否,必須考慮效費比,為國家節(jié)約資金投入。
許其鳳苦苦地在上述條件下尋求“最優(yōu)解”。經(jīng)過嚴密計算推演,他提出了全新的星座設計方案,實現(xiàn)了立足我國本土設站即可實現(xiàn)對全系統(tǒng)的監(jiān)控。同時,許其鳳還提出準實時校正運行方案,保障了系統(tǒng)的高精度導航性能和穩(wěn)定性,并擁有獨特的短報文功能。最終,該方案被國家選定。
如今,北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)已形成了覆蓋亞太地區(qū)的服務能力,為國家發(fā)展和維護主權提供了有力支撐。同時,北斗全球導航系統(tǒng)正在此基礎上擴容升級,2018年可為“一帶一路”沿線國家提供基本服務,2020年將形成全球服務能力,我國即將躋身世界導航強國行列。
“衛(wèi)星需要定位,人生更需要定位?!卑雮€多世紀的勤奮耕耘,許其鳳甘當“綠葉”映“紅花”,一批批學員成為衛(wèi)星導航領域的“頂梁柱”——
傾心衛(wèi)星導航教育的師者
中國載人航天工程測控通信系統(tǒng)總師于志堅、北斗二號地面運控系統(tǒng)總師周建華、西安衛(wèi)星測控中心技術部總師張榮之……這一個個響亮的名字,鐫刻在當前我國衛(wèi)星導航和航天領域。他們都有一個共同的身份——許其鳳的學生。
潤物無聲。數(shù)十年執(zhí)教“三尺講臺”,許其鳳踐行著自己立下的那句座右銘:“衛(wèi)星需要定位,人生更需要定位”。他無論身份是助教、講師,還是副教授、教授,乃至成為院士,與同事、學員談話始終以“許教員”自稱,從未改變。
許其鳳講課和藹可親,但是給學生“壓擔子”從來不手軟。2001年,他讓博士研究生陳金平牽頭負責衛(wèi)星導航定位的一個子系統(tǒng),面對同行的質疑,他堅持讓陳金平放開手腳大膽設計。未曾想到這樣一個前瞻性極強的任務,促使陳金平10年之后走上了衛(wèi)星導航定位總站技術保障中心主任的崗位,成為國內該領域的領軍人物。
為了掌握關鍵數(shù)據(jù),2003年夏天,許其鳳帶領學生選擇駐地一個車流量最大的立交橋作為試驗點,住帳篷、吃盒飯,年過六旬的他白天頂著40多攝氏度的高溫在橋上觀測,晚上回到教研室進行數(shù)據(jù)處理,一干就是兩個月……
許其鳳對物質生活沒有任何苛求?,F(xiàn)在家里的布沙發(fā)還帶著補丁,學生看他的電視實在太老舊,在教師節(jié)為他買了一臺新的,他堅持把錢付給學生,他唯一的兒子軍校畢業(yè)后被分配到西藏工作,一干就是10多年……
如今,幾近八旬的許其鳳還和年輕人一道編寫和調試程序,他的學生、該校導航與空天目標工程學院郝金明副院長心疼他說:“您現(xiàn)在只需要站在我們身后,檢查指導就行了!”可許其鳳卻說:“如果我還能編程序,還能推導公式,說明我還沒老,還能為國家、軍隊繼續(xù)服務?!?/p>
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