文 | 彭繪林
編輯 | 周君
1 月 12 日清晨,西安衛星測控中心,第 26、27 顆北鬥導航衛星發射現場。剛剛從西昌衛星發射中心趕來的林寶軍坐在控制大廳裡,眼睛盯著大屏幕,7 時 18 分,火箭騰空而起,以 " 一箭雙星 " 的方式將兩顆北鬥衛星送入太空。"M7 星帆板展開正常 "。"M8 星帆板展開正常 "。林寶軍露出笑容,興奮地指著大屏上的衛星模型說:" 看,它們多漂亮。" 中科院北鬥三號衛星系統總設計師在這一刻開心得像個孩子。
▲搭載著北鬥三號工程第三、四顆組網衛星的長征三號乙運載火箭發射升空
林寶軍又馬不停蹄地趕往導航衛星地面總站,繼續關註這兩顆衛星的動態。來深圳參加 " 年度十大軍工風雲人物 " 頒獎典禮前夕,他接受瞭軍工黑科技的采訪,回顧自己的 2017,暢談創新的藝術和哲學。
▲林寶軍
第 26、27 顆北鬥導航衛星滿載黑科技
2009 年,林寶軍從北京到上海微小衛星工程中心暨中科院微小衛星創新研究院工作,領銜中國科學院新一代北鬥導航衛星研發團隊。
" 司南之杓,投之於地,其柢指南。" 作為世界上四大衛星導航系統之一,遨遊在地球軌道上的北鬥衛星導航系統,從北鬥一號服務國內到北鬥二號提供區域服務,再到北鬥三號全球組網,每一步都凝聚瞭中國科研人員的心血。
林寶軍擁有豐富的衛星空間應用總體工作經驗。曾任載人航天工程應用系統副總設計師的他,負責瞭 " 神舟二號 "、" 神舟五號 " 飛船應用任務和多艘神舟飛船的飛行控制,參與瞭天宮空間實驗室和載人空間站的應用論證工作。但是做一顆重量不到 1 噸、導航定位要求卻樣樣精到、中高軌道高可靠長壽命的小衛星,他也是頭一遭。
然而,林寶軍帶領團隊,僅用時 1251 天,便完成瞭新一代北鬥導航衛星首發星的方案、初樣和正樣。2015 年 3 月 30 日,這顆衛星成功發射。作為第 17 顆北鬥導航衛星,它也開啟瞭北鬥的新時代。" 首發星的意義,相當於完成瞭從 GPSII 到 GPSIII 二十年的工作!" 回想起這歷史性的一刻,他依然激動不已。
林寶軍總結說,除瞭器件、部件和核心關鍵技術全部實現國產化之外,這顆衛星研制過程采用瞭 " 功能鏈 " 的設計理念,打破以往的分系統設計理念,提高功能密度,有效降低衛星重量和功耗,小衛星實現瞭大衛星的功能,這顆衛星采用中科院專用導航衛星平臺,隻有 800 多公斤。另外還使用瞭其特點在於輕量化結構設計,適用於 " 一箭多星 " 發射模式。
說起職業生涯的高光時刻,林寶軍感覺一切仿佛發生在昨天,每一個細節都歷歷在目,從神舟到天宮到北鬥,他始終沒有停止前進的腳步。隨著北鬥三號衛星去年開啟全球組網序幕,他也越發忙碌,"2017 年,我們團隊完成瞭北鬥三號中科院首發雙星的研制,就是今年 1 月 12 日發射的這兩顆。"
這兩顆衛星屬於中圓地球軌道衛星,是我國北鬥三號工程第三、四顆組網衛星,也是第 26 和 27 顆北鬥導航衛星。衛星入軌後,經測試及入網驗證,將可對外提供服務。
林寶軍介紹,此次發射的兩顆衛星大量采用創新技術,星間鏈路技術等核心關鍵技術前期已經得到驗證,而在載荷方面,采用高精度星載氫原子鐘為主鐘,星載氫原子鐘和銣原子鐘可以實現 " 無縫切換 " 等。據瞭解,目前,導航衛星上技術成熟的原子鐘有氫、銣、銫三種,四大導航系統均使用兩種優勢互補的原子鐘來保證衛星的守時能力。
具體來講,衛星之間的鏈路技術讓衛星與衛星遠距離之間也能夠相互感應,實現衛星之間的信息傳輸和交換,進而引發自主導航技術,有助於提高軌道確定和授時精度。而為衛星提供時間基準的設備原子鐘相當於心臟,林寶軍解釋說:" 要保持導航的信號,必須兩個鐘同時工作,如果一個鐘壞瞭,隻需 20 皮秒就能切換到備鐘。" 1 皮秒相當於一萬億分之一秒,因此用戶完全不會感覺到衛星某臺鐘的故障。
據瞭解,這是北鬥衛星導航系統 2018 年的首次發射,拉開瞭 2018 年度北鬥高密度發射的序幕。至 2018 年底前,我國將發射 18 顆北鬥三號組網衛星,覆蓋 " 一帶一路 " 沿線國傢,中科院將承擔其中 8 顆衛星的研制和發射;到 2020 年,完成 30 多顆組網衛星發射,實現全球服務能力。
▲中國科學院二代導航衛星發射場試驗隊
用創新和激情讓北鬥超越 GPS
" 像做藝術品一樣做衛星,賦予它靈魂。"這是林寶軍掛在嘴邊的一句話。衛星,常人眼中的鋼鐵之軀,在他看來,卻是有血有肉的生靈。正是這種充滿激情的理念,讓林寶軍帶領平均年齡 30 出頭的團隊做出瞭卓越的成績。
2015 年新一代北鬥導航衛星首發星成功時,團隊隻有 81 個人,這點人幹瞭這麼大件事,林寶軍自己都覺得不可思議。怎麼辦到的?他總結 " 還是要靠創新 ",不單是技術上的創新,還有管理理念的創新。
▲北鬥導航團隊
采訪中,林寶軍隨時冒出金句:
" 年輕人隻要不笨,壓擔子、給機會,反而會幹得更好,要相信他們,允許犯錯。"
" 有新員工第一天上班打車來,出租車司機問他知道不知道這個單位是不下班的。我們做實驗有時連續很多天 24 小時,多顆星並行,就讓別人感覺是常年不下班。"
" 每個人都有優缺點,把優點集中起來用,團隊就有正能量。"
" 張三做頭、李四做腿、王五做身體,這樣做一個人也能走,但這個人沒有魂。做之前要明白要做什麼,做完才會欣賞,連自己都不被打動的事情,是無法打動別人的。"
" 我們是很忙,但忙得和打遊戲的心情一樣,忙,但很開心。一群人開開心心地做喜歡的事,這種境界非常好。"
" 總有人說等有瞭錢要去幹什麼,這個觀點不對,想幹什麼跟錢無關,你隨時可以想辦法開始幹。"
……
▲林寶軍在西昌衛星發射中心
這些話語讓人能輕易想像中科院微小衛星創新研究院的工作狀態。他坦言,這傢單位待遇遠比不上外企,但依然吸引大批年輕人才加入," 我們在幹一項偉大的事業,團隊裡年輕人也成長飛快,有的工作四五年就當瞭主任設計師,從人的需求層次來看,這種成長經歷和成就感不是簡單的‘待遇’能比的。"
那麼,林寶軍心中,北鬥導航衛星的靈魂是什麼?
" 建自己的導航系統,保障國傢利益!"他簡短有力地回答。
說到北鬥,總免不瞭和美國的 GPS 比較一番,衛星數量、精度、推廣范圍等各項指標都被網友們一一對比,各有各的看法。
而作為北鬥的重要參與者和見證者,林寶軍的目標特別簡單:要讓老百姓用北鬥不用 GPS," 這個目標實現不瞭就沒意思瞭 "。
信心何來?"一個導航系統要讓用戶愛用,首先要皮實,無論什麼情況都要有信號,第二要好用,信號指標得好,第三高精度。" 他表示,目前,跟其他導航系統比,北鬥的性能指標、技術體制創新、用戶體驗、國際化達到世界一流水平,在平臺承載效率、功率質量比、制控精度、星間鏈路及擴展服務等方面是國際領先的。
" 因此,等 2020 年北鬥全球網絡建成之後,老百姓會更喜歡北鬥。" 他強調。
雖然現在 GPS 的普及率遠高於北鬥,但林寶軍看得更長遠,這位 " 金句王 " 舉瞭個例子來證明自己目標的可行性:
中科院微小衛星創新研究院導航所剛成立時,口號是 " 把北鬥做成導航界的蘋果 ",這個口號現在已經改成瞭 " 把北鬥做成導航界的華為 "。華為不比蘋果差瞭,北鬥超越 GPS 還遠嗎?
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