20世紀90年代,美國、俄羅斯相繼完成全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)布局。在那個瞬息萬變的國際舞臺上,我國要捍衛(wèi)國家安全、維護國家利益,必須在衛(wèi)星導(dǎo)航領(lǐng)域占得一席之地。
1994年,北斗工程在國家經(jīng)濟技術(shù)基礎(chǔ)相對薄弱的境況下站上起跑線,在競爭合作并存的世界級賽道上,三代北斗人自立自強、創(chuàng)新創(chuàng)造,推動北斗系統(tǒng)逐步實現(xiàn)從跟跑到并跑到關(guān)鍵領(lǐng)域領(lǐng)跑的目標。
2020年7月31日,北斗三號全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建成暨開通儀式在北京舉行,習(xí)近平總書記出席并宣布北斗三號全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)正式開通。北斗星夢圓全球,中國人揚眉吐氣。這一世界貢獻凝聚著民族精神、國家意志、人民力量、科學(xué)品格,在北斗人的奮進實踐中孕育轉(zhuǎn)化為北斗系統(tǒng)和北斗人的氣質(zhì)和追求,那便是自主創(chuàng)新、開放融合、萬眾一心、追求卓越的新時代北斗精神。
2023年10月,在西班牙馬德里召開的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)國際委員會第17屆大會期間,中國代表團共參加了十余項議題的討論,中國聲音得到了聯(lián)合國外空司及各供應(yīng)商的響應(yīng)與支持。
這是當前北斗系統(tǒng)在世界衛(wèi)星導(dǎo)航領(lǐng)域積極發(fā)揮作用、話語權(quán)逐步提升的一個縮影。隨著北斗三號全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的建成、服務(wù)功能性能的優(yōu)化、系統(tǒng)間合作的增強以及全球用戶覆蓋面的擴展,越來越多的國家感受到北斗三號全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的強勁發(fā)展和為世界衛(wèi)星導(dǎo)航事業(yè)作貢獻的赤誠胸懷。然遙想當年,這條全球圓夢之路又何其艱難。
經(jīng)過幾十年的發(fā)展,20世紀90年代中期,美國與俄羅斯已基本建成自己的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),將最適合衛(wèi)星導(dǎo)航的空間傳統(tǒng)頻段全部占用。我國與同樣希望建設(shè)自己的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的歐盟,共同努力爭取到了衛(wèi)星導(dǎo)航領(lǐng)域新的頻譜劃分,可供傳統(tǒng)或新興衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)選擇使用。面對這樣的境況,北斗人首先想到的是合作,而非搶占。然而,合作之路舉步維艱,不對等交流、不平等壁壘,充斥著我國與歐盟的多輪頻譜合作談判。2005年,歐盟發(fā)射了首顆“伽利略”導(dǎo)航衛(wèi)星,這意味著雙邊合作的單方面終止,而此時,距離頻段有效期失效只剩不到3年時間。
面對困難,北斗人不信邪、不服輸,他們與時間賽跑,錨定關(guān)鍵核心技術(shù),決心“死磕”到底——所有研發(fā)崗位全員動員、倒排工期,原定2007年年底發(fā)射的首顆衛(wèi)星,4月初便立在了發(fā)射塔架。然而,在發(fā)射前的最后檢測中,衛(wèi)星應(yīng)答機卻突然出現(xiàn)異常,雖影響信號傳回的概率不大,但始終秉持不帶任何問題上天原則的北斗人,絕不允許這樣的冒險。中國衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)管理辦公室副主任楊軍回憶起當年的情形,依舊感慨萬分:“把應(yīng)答機從矗立在發(fā)射塔架上的星箭組合體上拆出來并不容易,拿到后,我們立刻驅(qū)車趕往成都進行檢驗測試。路上,我們小心翼翼地抱著它,就像抱著自己的孩子一般,生怕四五個小時車程的顛簸震動,對它造成一絲絲影響。”終于,經(jīng)過72小時的不眠不休,隱患被成功排除!
2007年4月14日,這顆肩負著重要使命的衛(wèi)星,在我國西昌衛(wèi)星發(fā)射中心順利發(fā)射升空。兩天后,北京清晰收到了衛(wèi)星發(fā)回的信號,在國際電聯(lián)規(guī)定的頻率申請失效前,北斗人“壓哨破門”,拿到了進軍全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)俱樂部的“入場券”。
“始終堅持走自主創(chuàng)新發(fā)展道路,成體系突破衛(wèi)星導(dǎo)航領(lǐng)域百余項關(guān)鍵技術(shù),新研百余種宇航級器部件,核心器部件100%自主可控。”2023年7月5日,北斗三號全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建設(shè)表彰大會上一段關(guān)于技術(shù)創(chuàng)新成就的總結(jié),引發(fā)了現(xiàn)場太多人的共鳴,這自主可控的背后,凝結(jié)著30多萬科研人員數(shù)十年的辛勤耕耘,“關(guān)鍵核心技術(shù)必須掌握在自己手中”這句話也早已銘刻在每一位北斗人心中。
當年,北斗系統(tǒng)經(jīng)歷的無“鐘”之困,就像一記警鐘時刻敲響在北斗人耳邊。原子鐘是衛(wèi)星導(dǎo)航的“命門”,其時間精度越高,衛(wèi)星導(dǎo)航定位精度就越高。北斗系統(tǒng)建設(shè)初期,世界上只有少數(shù)國家能夠制造高精度星載原子鐘,但他們要么實行嚴格的出口限制,要么哄抬價格延誤工期。因此,這項“卡脖子”技術(shù)難題,讓北斗人如鯁在喉。
關(guān)鍵核心技術(shù)終究要靠自己,也只能靠自己。為此,北斗系統(tǒng)組織多家科研單位和企業(yè),同時向這一堡壘發(fā)起總攻,勢必啃下這塊硬骨頭。中國科學(xué)院精密測量科學(xué)與技術(shù)創(chuàng)新研究院梅剛?cè)A團隊來了,他們一干就是20年,進行了上百次實驗,實現(xiàn)了5項關(guān)鍵技術(shù)的突破;北京無線電計量測試研究所李春景團隊來了,他們認知堅定,“要搞全球系統(tǒng),首要條件就是要有原子鐘,原子鐘產(chǎn)品只有自己干這一條路可走”,并用十幾年時間接連實現(xiàn)多個技術(shù)創(chuàng)新;中國航天科技集團五院西安分院賀玉玲團隊也來了,他們攻克多個技術(shù)難點,實現(xiàn)多項技術(shù)升級轉(zhuǎn)化……最終,3支隊伍研發(fā)的產(chǎn)品均實現(xiàn)了有效搭載,為北斗系統(tǒng)走實自主可控之路奠定了堅實基礎(chǔ)。
止步于此?創(chuàng)新超越的北斗人顯然不會。為了建設(shè)更高精度的北斗三號全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),已有氫原子鐘研發(fā)經(jīng)驗和技術(shù)積累的上海天文臺挺身而出,毅然扛起了研發(fā)精度更高、漂移更小、性能更好的星載氫原子鐘的重任。在天文臺首席科學(xué)家林傳富等的帶領(lǐng)下,經(jīng)過6年的原理探索和技術(shù)實驗,他們終于研制出世界上第一臺雙頻氫原子鐘,搭載入軌后最高精度達到1000萬年只有1秒誤差的全球領(lǐng)先標準,全面確保了系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。
自主創(chuàng)新之路,注定風(fēng)塵仆仆,也注定星光閃耀。
2020年6月23日,北斗三號全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)最后一顆組網(wǎng)衛(wèi)星,在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心順利升空。見證這一歷史時刻的是北斗工程科研人員、抗擊新冠疫情醫(yī)護人員及打贏脫貧攻堅戰(zhàn)的西昌干部群眾代表。至此,北斗三號全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)完美收官,創(chuàng)造了兩年半時間、18箭30星高密度組網(wǎng)發(fā)射連戰(zhàn)連捷的佳績,向祖國和人民交出了一份滿意的答卷。
這個勝利場景和感人場面,映照出北斗工程背后萬眾一心的強大力量。
建設(shè)全球系統(tǒng)與建設(shè)區(qū)域系統(tǒng)相比,不是簡單的規(guī)模擴容,而是復(fù)雜的內(nèi)容升級。北斗三號全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)對衛(wèi)星研制生產(chǎn)周期、質(zhì)量技術(shù)要求更高,如果按慣例仍由一家單位抓總研制,便很難在2020年年底前完成30顆衛(wèi)星的研制生產(chǎn)任務(wù)。
在棘手的矛盾面前,國家利益始終是第一位的考量。一次協(xié)調(diào)推進會上,面對工程總體提出的“強化產(chǎn)品多家布局,引入新的衛(wèi)星總體單位,同步抓總研制”的建議,各系統(tǒng)各單位一致通過、毫無異議。
“凡是有利于國家的事,都是不講條件的大事?!边@些年來,一直致力于北斗衛(wèi)星抓總研制的中國航天科技集團衛(wèi)星研發(fā)單位堅決表態(tài),“盡管對經(jīng)濟效益可能有影響,但北斗這些年成就的取得,靠的就是協(xié)同作戰(zhàn)能力。任何只見眼前、只見小團體利益的行為,都是行不通的?!?/p>
最終,新的北斗三號衛(wèi)星抓總研制單位被引入,他們打破行業(yè)壁壘、匯聚優(yōu)質(zhì)資源、開展良性競爭、實施優(yōu)勢互補,關(guān)鍵核心技術(shù)接連實現(xiàn)突破,形成了互相促進、互利發(fā)展的新局面,為北斗三號全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)快速、高效組網(wǎng)提供了“硬核”技術(shù)支撐。
正如北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)工程總設(shè)計師楊長風(fēng)院士所說:“北斗是‘五千萬’工程,調(diào)動了千軍萬馬,經(jīng)歷了千難萬險,付出了千辛萬苦,要走進千家萬戶,將造福千秋萬代。”
2018年11月,聯(lián)合國全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)國際委員會第13屆大會在西安舉行。其間,來自世界各國的衛(wèi)星導(dǎo)航領(lǐng)域?qū)<以谖靼彩袇^(qū)街道體驗了由北斗車道級導(dǎo)航系統(tǒng)負責(zé)導(dǎo)引的游覽活動。絲毫不偏、全程穩(wěn)準,北斗的優(yōu)異表現(xiàn)獲得了國內(nèi)外同仁的一致好評。
追求卓越是北斗人孜孜以求的優(yōu)秀品格。在北斗三號第9顆衛(wèi)星某關(guān)鍵單機測試中,相關(guān)系統(tǒng)單位發(fā)現(xiàn)了一個關(guān)鍵指標超標,超差小于1納秒。1納秒等于十億分之一秒,用“剎那”“瞬間”都難以形容。盡管細致排查工作會花費大量時間,但1納秒背后如果存在影響整個工程的質(zhì)量隱患,就絕不能忽視。北斗團隊的精益求精、追求卓越,為北斗三號任務(wù)的全面成功又添加了一道保險。
在產(chǎn)業(yè)鏈條發(fā)展中,芯片自主可控至關(guān)重要。為制造出更強勁的北斗“芯”,2009年,北斗工程打破國家隊和民間隊的界限,首次推出“實物比測”,針對芯片中所涉及的所有關(guān)鍵評價指標進行同臺公平競技。經(jīng)過10余年的優(yōu)勝劣汰,國產(chǎn)北斗芯片等基礎(chǔ)產(chǎn)品已整體實現(xiàn)了自主可控,制造工藝也實現(xiàn)了從最初的130納米到支持北斗三號新信號的28納米,再到22納米量產(chǎn)。截至目前,國產(chǎn)北斗導(dǎo)航型芯片出貨量已突破億級規(guī)模,裝有完全自主可控北斗“芯”的北斗基礎(chǔ)產(chǎn)品已銷往世界120余個國家和地區(qū)。
新時代新征程、新發(fā)展新作為。黨的二十屆三中全會為我國航天科技發(fā)展擘畫了新藍圖、提出了新要求。北斗系統(tǒng)建設(shè)者們將繼續(xù)發(fā)揚新時代北斗精神,集智聚力、砥礪奮進,書寫無愧于黨和國家期望、人民期待的北斗建設(shè)發(fā)展新篇章!●
(作者系中國衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)管理宣傳辦公室主管)
(責(zé)任編輯:王碧薇)