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进程翻新篇,源于1995年的那次

2020-01-18 09:59

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来自中国卫星导航系统管理办公室的数据显示,北斗高精度产品已出口90多个国家和地区,北斗地基增强技术和产品成体系输出海外。作为北斗系统主要攻坚力量之一,20多年来,国防科技大学导航与时空技术工程研究中心先后攻克近百项卫星导航核心关键技术,让中国星座闪耀全球。请关注今日《解放军报》的报道——

图片 3  原标题:星空中闪耀的“中国坐标”

方案论证、技术会商、课题攻关……王飞雪每天忙得像一个高速运转的陀螺。请关注今日出版的《解放军报》的详细报道——

他和他的团队

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王飞雪:逐梦北斗耀苍穹

3个月攻克强干扰环境下高精度测距世界难题,使卫星抗干扰能力提升1000倍,避免了国家巨额损失。这是国防科技大学卫星导航定位技术工程研究中心主任王飞雪和他带领的团队创造的奇迹。

国防科技大学导航与时空技术工程研究中心攻克近百项卫星导航关键技术

  2013年11月5日,习主席视察国防科技大学,勉励官兵加强自主创新团队建设,搞好科研力量和资源整合,形成推进科技创新整体合力。4年来,该校电子科学学院卫星导航技术创新团队牢记习主席嘱托,在卫星导航工程中实现一系列关键技术突破。

■解放军报记者 王握文 通讯员 谭 芳

那年,我国北斗二号首颗试验卫星进入太空后,因受复杂强电磁干扰与地面失去联系。难题如不及时解决,即将组网的数十颗卫星发射将被迫推迟,已发射的卫星也无法实现预期目标。然而,破解这项技术难题难度极大、风险极高,成败难料。

点亮“北斗”,中国星座闪耀全球

  秋高气爽,繁星满天。国防科技大学“北斗”大楼依然灯火通明。

“核心关键技术引不进、买不来,唯有自主创新、大胆突破,才能让中国北斗闪耀苍穹。”——王飞雪

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北斗高精度产品已出口90多个国家和地区

  最近,在北斗三号全球导航系统建设招标中,该校卫星导航技术创新团队一举中标10多个重点项目,开启了一场新的攻关战斗。

方案论证、技术会商、课题攻关……王飞雪每天忙得像一个高速运转的陀螺。

“我们上!”王飞雪主动请缨,和团队吃住在实验室,通宵达旦,研制出超强抗干扰卫星载荷,打赢了这场攻坚战。

解放军报讯记者王握文、通讯员胡浩巍报道:4月上旬,第二届中阿北斗合作论坛在突尼斯举行,中国北斗“走出去”的进程翻开了新的一页。来自中国卫星导航系统管理办公室的数据显示,北斗高精度产品已出口90多个国家和地区,北斗地基增强技术和产品成体系输出海外。作为北斗系统主要攻坚力量之一,20多年来,国防科技大学导航与时空技术工程研究中心先后攻克近百项卫星导航核心关键技术,让中国星座闪耀全球。

  将关键技术掌握在手中

“虽然忙,但充实而快乐。”他颇为自豪地告诉记者,在刚刚进行的北斗三号全球导航系统建设招标中,他所在团队又一举中标了10多个重点项目。眼下,他正率领团队打响一场新的攻关战斗。

敢于创新,敢于挑战,敢于攻坚——王飞雪用血性与智慧屡屡证明,他无愧于同事送给他的“北斗少帅”的美誉。他说:“在事关国家安全利益的高科技领域,核心技术买不来,也引不进,除了自主创新,别无他路。要拥有自主知识产权的核心关键技术,就得拿出舍我其谁、时不我待的满腔热血,用超常的努力去赶超。”

自24年前与北斗系统结缘以来,这个中心科研团队屡屡“受命于危难之际”:北斗一号系统某地面关键设备研制多年未获突破,严重影响工程进度。1995年,该中心王飞雪等3名青年博士主动请缨承担攻关任务。经过数年艰苦攻关,北斗一号全数字快速捕获与信号接收系统终于研制成功。

  4年前的那光荣一刻,令团队领头人、教授王飞雪记忆犹新。习主席视察学校时的殷切勉励与期待,让他和团队成员倍受鼓舞和鞭策。

作为国防科技大学卫星导航技术工程研究中心主任,王飞雪与“北斗”结缘22年,日子几乎都是在只争朝夕的攻关中度过的。

北斗导航卫星工程系统建设初期曾遇到一个技术瓶颈,国内专家屡屡攻关都无法突破。刚读博士的王飞雪与雍少为、欧钢等同学另辟蹊径,创造性地拿出“全数字化快速捕获信号与传输技术方案”,有专家断言这是“根本不可能实现”的方案。但经过3年不懈拼搏,难题成功破解。这一年,王飞雪只有27岁。

2007年,首颗北斗二号导航卫星发射升空后遭遇大功率复杂电磁干扰。问题不解决,即将组网的10多颗卫星发射计划将无限期推迟,已发射的卫星也难以实现预期目标。关键时刻,该中心再次请缨,仅用3个月就将卫星抗干扰能力提高了1000倍。

  从一名初出茅庐的博士生,到我国北斗导航工程年轻的顶层设计专家和专家组组长,王飞雪早已把自己融入“北斗”事业中。这些年来,他率团队先后攻克导航信号快速捕获、短时高精测距、强抗干扰能力等数十项关键技术,研制出卫星和地面运控系统中的大批核心装备。

1995年,正在攻读博士学位的王飞雪,得知我国北斗导航卫星工程地面设备研制遇到重大技术瓶颈。他与2名同学主动请缨,创造性地拿出一套全数字快捕精跟技术方案,“冒昧”地闯进我国卫星测量控制技术奠基人、中科院院士陈芳允的家中,请求承担攻关任务。

北斗用户机存在体积大、重量大等诸多问题,只能用背包背在身上,使用起来极不方便。王飞雪带领团队向用户机小型化、便携式目标发起冲击。短短两年,他们啃下了这块“硬骨头”,成功研制出我国第一款装备定型的小型化手持式北斗用户机。如今,已定型列装的北斗手持用户机在边防巡逻、抗震救灾、海上救援等领域得到广泛应用。

“你们是李云龙式的科研团队,关键时刻敢于亮剑,亮剑必胜!”我国北斗卫星导航系统工程首任总设计师孙家栋院士对该中心科研团队盛赞有加。这个团队的创新攻关能力也的确不负众望——

  2007年4月,北斗二号第一颗卫星发射升空后,遭遇强烈电磁信号干扰,无法进行正常通信。问题如果不能尽快解决,即将组网的10多颗卫星发射将无限期推迟,已发射的卫星也无法实现预期目标。

这个曾被一些专家认为“不可能实现”的技术方案,被他们历时3年一举攻克,成功研制出北斗一号全数字快捕与信号接收系统,突破了长期制约北斗一号卫星导航定位工程的瓶颈,成果获得国家科技进步二等奖。

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他们攻克制约北斗导航应用的终端小型化难题,为北斗导航系统走向应用迈出关键一步。定型列装的多个型号手持用户机,在边防巡逻、抗震救灾、海上救援等领域发挥着举足轻重的作用。

  当时的解决方案有两种:一是“躲”,二是“抗”。前者技术难度小,但前期已建成的地面系统需要重建,国家将蒙受巨大经济损失,且电磁环境一旦改变,卫星还要继续“躲”。后者耗费资金少,但技术难度大、风险高、时间紧迫,且胜败难料。

2007年4月,我国北斗二号第一颗卫星发射升空后,遭遇强烈电磁信号干扰,无法进行正常通信。问题如果不能尽快解决,即将组网的10多颗卫星将无限期推迟发射,已发射的卫星也无法实现预期目标。

2015年3月,我国北斗全球系统首颗试验卫星成功发射。在轨测试表明,王飞雪和团队承担研制的星载设备,在高精度、抗干扰、抗辐照等技术性能上再次获得重大突破。

他们成功研制出星载接收机、导航芯片、业务信号收发分系统、测量与通信系统等一批核心装备,使我国北斗卫星导航系统具备高精度测量、抗强干扰等优越性能。

  关键时刻,卫星导航技术创新团队迎难而上。经过3个月连续奋战,他们研制出具有超强抗干扰能力的卫星载荷,将抗干扰能力提高了1000倍,打造出卫星电磁防护盾牌。他们也被专家誉为“李云龙式”的科研团队。

面对困境,王飞雪迎难而上,率领团队用3个月打造出卫星电磁防护“盾牌”,使卫星抗干扰能力大幅提升。

结缘北斗20年,王飞雪领衔的科研团队从最初几人壮大到300多人,成为我国自主卫星导航与定位系统关键技术攻关、装备研制的国家主力队。他们先后攻克了数十项关键技术,研制出卫星和地面运控系统中的大批核心装备。

他们一举中标10多个重点项目,完成北斗三号“全体制、全系统、全链路”关键技术攻关和核心装备研制,为北斗系统走向全球提供了有力技术与装备支撑。

  2015年3月,我国北斗全球系统首颗试验卫星成功发射。在轨测试表明,该团队研制的卫星载荷,其抗干扰能力在原基础上又提高了100倍,采用数字光纤技术的试验注入站系统,信号时延稳定性比第一代系统提高两倍,时频信号远距离传输能力提高了60多倍。

2015年3月,我国北斗全球系统首颗试验卫星成功发射。王飞雪率领团队承担了总体设计支撑和星地设备研制任务,取得导航系统体系仿真、新型卫星载荷和先进地面站架构等一系列关键技术突破,为北斗全球系统导航工程提供了强有力的技术支持。

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奋斗成就梦想。当初那个只有3个人的课题组,如今已成长为我国北斗卫星导航系统建设不可或缺的“国家队”。在掌握关键核心技术的自主创新之路上,团队涌现出一批卫星导航专家和拔尖创新人才,培养输送了180多名博士、硕士,获得国家科技进步奖特等奖1项、二等奖1项、国家发明专利授权78项,实现人才与科研成果双丰收。

  如今,这个团队已成为北斗卫星导航定位系统总体设计、关键技术攻关和工程建设的主要依托单位之一,也是国内唯一同时承担系统核心体制、卫星关键载荷、运控主体、测试设备研制任务的单位。

在我国北斗卫星导航领域深耕20多年,王飞雪身后留下了一串闪光的足迹:获国家科技进步特等奖、二等奖各1项,成为全国青年五四奖章、“求是”杰出青年实用工程奖获得者,荣立二等功一次。

逐梦北斗

  把成果实时转化为战斗力

苍茫夜空,7颗排列成“勺子”形的耀眼明星,被古人赋予一个诗意名字——北斗。

  在边防巡逻、抢险救灾、海上搜救的镜头中,经常能看到执勤和救援人员手持北斗用户机,报告自己的准确位置。

2015年3月30日21时52分,我国第17颗北斗导航卫星呼啸升空。我国自主发展、独立运行的北斗卫星导航系统开始由区域向全球拓展,服务全球用户。

  这款具有定位、短报文通信功能的便携式北斗用户机,就是该校卫星导航技术创新团队将科研成果转化战斗力的成功案例。

仰望星空,国防科技大学卫星导航定位技术工程研究中心主任王飞雪目光深邃,激情澎湃。

  用自主创新成果服务战斗力建设,始终是该团队的不懈追求。他们一边着力突破核心关键技术,一边瞄准应用需求,不断推动科研成果向战斗力转化。

伴随着“北斗”遨游苍穹、闪耀世界的轨迹,他的人生梦想也在深邃星空划出一个个壮美的惊叹号。

  导弹要提高打击精度,需要卫星导航提供帮助。那么炮弹呢?由于炮弹体积小,难以容纳导航设备,曾被人认为是异想天开,不可能实现。

从零起步,20年不舍昼夜,逐梦北斗,这位被誉为李云龙式的科技专家有着怎样的信念、胆识和情怀?

  要给火炮装上“眼睛”,就必须研制极小的导航接收机。这个团队经过刻苦攻关,创造性地研制出一种只有硬币大小的“炮弹专用北斗导航接收机”。这项成果一经应用,随即创造出我军火炮射击命中率的新纪录。

面对挑战,他无所畏惧——

  2016年5月,工程车辆精准导航测向系统由团队研制成功。这套由手机大小的主机和两个光盘大小的天线组成的系统,能有效提高车辆、船舶和无人机平台的精准定位与测向,并可帮助无人机完成自主起降、固定高度自主巡航和空中悬停自主转向等高难度动作,极大提高了装备战斗力。

目光能看多远,脚步就能迈多远

  “部队有什么需求,我们就研制什么装备。”团队教授孙广富介绍,目前,用于各类飞机、舰船、车辆、导弹等武器装备的某型核心导航芯片,70%由团队研制生产,并全部实现了自主可控。

450,1797。这是今年44岁生日当天,王飞雪写在笔记本上的两个数字。它意味着什么?

  努力实现世界第一

“前一个数字,是习主席叮嘱我和战友们‘把北斗系统建设好’之后的天数,后一个是2020年北斗卫星导航定位系统实现全球覆盖目标要拼搏的天数。”王飞雪说。

  2015年,王飞雪等专家受邀赴俄罗斯参加莫斯科导航论坛。国际卫星导航界有专家感叹:中国北斗已超越欧盟的“伽利略”和俄罗斯的“格洛纳斯”了!

这是他给自己和团队立下的“军令状”,也是奋起冲锋的集结号。从1995年与“北斗”结缘至今,王飞雪的日子几乎都是在挑战中运转着。

  在王飞雪心中,努力实现世界第一,才是他和团队追求的目标。他告诉记者:正在建设中的“北斗三号”全球导航系统,2020年实现全球覆盖后,部分性能将有望领先于GPS。

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  为了实现这一目标,自2014年以来,团队在北斗全球系统体制设计、信号设计及实现、星上载荷研制、地面运控及测试评估设备等方面,承担了数十项关键技术攻关和核心装备研制任务。

1995年,我国正在建设的北斗卫星导航系统遇到了技术瓶颈,国内专家10年攻关迟迟无法突破。刚读博士的王飞雪、雍少为、欧钢另辟蹊径,以大胆、超前眼光拿出一个全数字化快速捕获与信号接收技术方案,请缨攻关任务。

  作为北斗工程重大专项导航技术专家组的组长单位,这个团队还全面参与国家综合导航定位授时体系、国家时频体系、时空基准等专项工作。

“这是事关国家安全和经济发展战略的重大科研项目,岂是儿戏?”“这个难题别人耗费10年功夫也没有攻克,几个年轻人能行?”“就算这个项目能做出来,今后的发展方向在哪儿?”各种质疑声不绝于耳。不少专家甚至认为这是一个“根本不可能实现”的方案。

  截至去年,团队出色完成了北斗三号“全体制、全系统、全链路”30余项关键技术攻关任务。团队研究员陈华明告诉记者,为了早日实现北斗全球覆盖目标,团队目前承担着新一代北斗核心导航信号设计、30颗卫星的数百台单机模块、数千台(套)地面站关键设备的研制任务。

这是一条从未有人走过的路,看得见远方的灯塔,却不知道要迈过多少沟坎才能抵达。

  攻关无尽期,梦想在前方。每次采访这个团队,眼前的一幕都会让记者赞叹:实验室里,一排排机柜上的显示灯急速闪烁,键盘敲击声响成一片,宛如千军万马在呐喊、冲锋……

“因为很难,我很兴奋,一心想搞清楚。”王飞雪说,“最初的电路板模型大如门板,光芯片就有192块,后来芯片压缩到63块,改成了3块小板。”

这是一段激情燃烧与痛苦寂寞互相撕扯的时光,与王飞雪一起参与攻关的几个研究生担心周期太长、出不了成果,相继离开。

3年后,星地对接现场,显示器上脉冲闪闪,捕捉信号成功。在场的20多位专家起身鼓掌,向王飞雪和同事们表示祝贺。

这个严重制约我国北斗一号卫星导航工程的技术“瓶颈”,被他们攻克了,最终成功研制出北斗一号全数字快捕与信号接收系统,成果获得国家科技进步二等奖。

面对困难,他勇于担当——

军人的血有多热,剑锋就会有多亮

2007年4月,我国北斗二号首颗试验卫星进入轨道不久,遭遇大功率复杂电磁干扰,信号接收成功率不足50%。

茫茫太空,如果干扰问题不能及时解决,即将组网的10多颗卫星发射计划将无限期推迟,而已发射的卫星也很难达到预期目标。

难题如何解决?方案有两种:一是“躲”,改变信号频率,避开干扰,技术难度小,但前期已经建成的地面系统也得跟着重建,国家要蒙受数十亿元损失,且电磁环境一旦改变,卫星还要“躲”个没完。二是“抗”,增加抗干扰设备,打造电磁盾牌,保护卫星不受干扰,耗费资金少,但技术难度大,风险高,时间紧迫,能否实现,胜败难料。

“好比把一头大象装进一个小冰箱。”团队中的欧钢教授回忆说,卫星体积有限,通常抗干扰设备体积大,功耗高,让卫星设备既小巧轻便,又有强大抗干扰能力,当时,这是个天大的难题。

这个“烫手山芋”谁敢接?

就在有关部门焦急、犹豫之时,王飞雪站出来说:“我们来干!保证3个月内解决问题!”

军令如山,勇气何来?

“军人生来为战胜。时机稍纵即逝,今天不拼命迎难而上,明天就得花费更多的时间追赶。”王飞雪说。

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2008年5月,他们用军人的血性与智慧打赢了这场攻坚战,拿出了具有超强抗干扰能力的卫星载荷,将我国北斗卫星抗干扰能力整整提高了1000倍。时任我国卫星导航工程总设计师孙家栋院士感慨:“你们是李云龙式的科研团队,关键时刻敢于亮剑,亮剑必胜!”

欧洲伽利略卫星导航系统与我国“北斗”产生频率之争。谈判桌上,欧盟专家咄咄逼人:除非绕开欧美专利技术,否则无优先使用权。

作为学校星基导航与定位技术研究方向学术带头人之一、我国第二代卫星导航系统建设顶层设计专家及专项专家组组长,王飞雪曾多次参加中美、中俄、中欧等国际谈判,他深知要维护国家安全利益,没有真本事,不掌握属于自己的技术,在国际谈判桌上就没有话语权。

狭路相逢勇者胜,但勇者凭什么取胜?

“实力,你必须拿出自己的看家本领,让世界看到你的实力。”王飞雪和团队以艰苦卓绝、时不我待的拼命精神和难以想象的毅力、速度,不仅破解了体制、编码等一系列核心难题,还先后攻克了卫星导航领域的数十项关键技术。

如今,他所在的研究中心已成为国内唯一同时承担系统核心体制、卫星关键载荷、运控主体、测试设备和应用终端等研制任务的单位。

面对人生抉择与名利,他矢志强军,淡泊无私——

你真诚地对待事业,事业也会真诚地对待你

2005年,王飞雪入选教育部“新世纪优秀人才支持计划”,得到科研支持经费50万元,他把项目经费交由团队统一管理使用。

此后,不论团队如何发展壮大,个人项目如何增加,成员更换了多少茬,所有经费都坚持集体统一管理,每一笔都花在“刀刃”上。

2012年,团队潜心10年磨一剑,成果准备报奖,机关提出,作出重大贡献的专家可以报两项。王飞雪和其他几名领导商定,担任领导的专家每人只报一项,其他的全部让给年轻人。

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有人说,信念是指引航向的灯塔。一个人有了坚定的信念,就会看到远方,脚步会迈得更远。

高中毕业,王飞雪高考成绩优异,学校建议他上北京大学。

但是,面对老师、家人和同学的劝告,王飞雪还是坚持放弃了上北大,选择了内心向往已久的国防科技大学。

当他以全系第一的成绩完成本科学业时,人生再次迎来新的选择与转折。

“那时,国防科大虽是军校,但学员不是现役军人,毕业分配可以到部队,也可以选择到地方。”王飞雪回忆,“当时商品经济浪潮风起云涌,一些同学选择去更广阔的天地发展。自己也有机会到其他单位读研,但我心里特别喜欢军人的样子。”

在北斗科研领域成为知名专家后,有知名企业许以优厚待遇劝他转业或兼职。“虽然你管的项目资金上亿,但那都是国家的,你来我这边工作,赚的钱都是你自己的。”某知名企业老总以配备个人实验室、研发队伍和巨额年薪一次次劝他。

王飞雪不为所动,他坦率地告诉对方:“我选择从军和投身‘北斗’事业,不是为钱为利,我只想把北斗导航系统建设成世界先进的卫星导航系统,让中国人用上自己的导航系统。”

“你真诚地对待事业,事业也会真诚地对待你。”王飞雪常对身边同事讲:“人要知恩图报,我博士毕业一年破格提升副高,三年后评正高,组织已经给了我太多关爱。”

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