3个毛头小伙,解决了十几家单位、几十位专家未攻克的瓶颈技术

■本报通讯员 吕超 记者 陈彬

3年后,当显示器上脉冲闪耀、信号捕捉成功的一刻,业内20多位专家简直不敢相信自己的眼睛——十几家单位、几十位知名专家求索多年而未能解决的瓶颈技术,竟然在3年内被3个名不见经传的博士生解决了。

2018年岁末,随着中国卫星导航系统管理办公室正式宣布“北斗三号基本系统建成,提供全球服务”,北斗系统这一凝聚了无数国人骄傲的导航系统,正式从区域走向了全球。

3个毛头小伙,解决了十几家单位、几十位专家未攻克的瓶颈技术

北斗导航系统的研制正式启动是在1994年,如今20多年的时光已逝,北斗系统也从当初的一个设想,变成了令世界瞩目的科研成就。这段岁月同时也见证了几个年轻人的成长轨迹——他们在读博期间攻克了北斗导航核心关键技术,全程参与了从北斗一号卫星导航系统到北斗三号卫星导航系统的研发过程,其团队也从3个“毛头小伙”成长为一个300人规模的“国家队”。

他们就是国防科技大学北斗青年创新团队。

拥有自己的北斗

虽然北斗导航系统的研发开始于1994年,但其实早在1983年,一个名为“双星快速定位系统”的卫星导航与定位方案,就已经被我国科学界所提出。然而,这一方案以及此后的北斗导航系统建设方案,都遇到了一个瓶颈问题——信号快速捕获问题。该难题历经国内专家十年攻关仍未获突破。

1995年的初春,正在攻读博士学位的国防科技大学学生王飞雪、欧钢和雍少为,在出差时无意中得知了此事。“看到攸关国家安全的系统工程研制受阻,我们的心情非常沉重。”欧钢说,当晚他们三个人彻夜未眠,把以前掌握的文字资料和这次的实验数据仔细研究对比,感到必须另辟蹊径,从国内刚刚兴起的数字技术中的理论算法和现实角度上找到解决问题的办法。

连续几个通宵,无数次的推导论证,三位年轻的学生提出了一个全新的算法,在经过导师郭桂蓉教授的细心完善、仔细验证后,这套“全数字化快速捕获信号与接收技术方案”得到了“两弹一星”功勋奖章获得者陈芳允院士的高度关注,并组织专家评审会论证,得到与会代表的充分肯定。

那一年,这三个不到30岁的“毛头小伙”,正式踏上北斗卫星导航探索的“问天征程”。他们从北京抱回一台当时比较先进的台式计算机,拿着4万元的尝试经费,开始了艰难的攻关历程。没有实验室,就把一个不到10平方米的仓库简单收拾一下当作实验室;没有仪器设备,就东挪西凑找别人借……

3年后,当显示器上脉冲闪耀、信号捕捉成功的一刻,业内20多位专家简直不敢相信自己的眼睛——十几家单位、几十位知名专家求索多年而未能解决的瓶颈技术,竟然在3年内被3个名不见经传的博士生解决了。

3个毛头小伙,解决了十几家单位、几十位专家未攻克的瓶颈技术

建设更好的北斗

在此后的几年间,王飞雪等三人组成的北斗青年创新团队,成为了为北斗系统辛勤工作的科研大军中的一员。2003年,在北斗一号卫星导航系统正式服务的当天,这些年轻人在欢呼的同时也暗下决心,不但要做自己的北斗导航系统,而且必须建成世界最好的北斗导航系统。

2006年,在北斗二号导航系统建设初期,国家准备对短报文(RDSS)系统体制进行升级。当时,北斗一号导航系统已成功运行多年,系统稳定正常,多数人主张沿用原来的技术实现方式,只提升系统稳健性即可。但北斗青年创新团队却敏锐地意识到,这是一次北斗一号导航系统服务性能全面升级的绝佳机会。“哪怕是创新空间再小、创新难度再高,也要奋力一搏。”

那段时间,北斗导航中心灯火通明,大家吃住都在机房。每当说起这段往事,同事们听到王飞雪说得最多的一句话就是:“时机稍纵即逝,如果我们不抓住这次机会,就要花费更多的时间去追赶。”

三个月的挑灯夜战,几十人的彻夜不眠,在庄钊文的指导下,北斗团队大胆提出的最新编码理论改造应用方案,经过论证后应用到北斗二号导航系统上,所有的终端设备功耗降低一半,抗干扰性能提升200倍,各项参数达到理论最优值,使整个北斗短消息服务系统效能大幅度跃升。

2012年底,北斗二号正式面向亚太地区开通服务。2015年3月30日,北斗三号首颗卫星在西昌卫星发射中心成功发射,标志着我国北斗系统由区域运行向全球拓展的启动实施。

在这一重大工程中,国防科大北斗青年创新团队承担了30余项任务,先后突破20余项关键核心技术,实现全体制、全系统、全链路技术覆盖,是国家唯一同时承担北斗卫星导航系统核心体制、卫星载荷、地面运控、测试评估和装备应用任务的团队。

发射精神的北斗

高科技赛场的角逐是残酷的,特别是我国在卫星导航领域起步较晚,要想在这场较量中取胜,注定要比别人付出更多的艰辛。对此,北斗青年创新团队的成员们深有体会。

直到今天,在王飞雪等三人的办公室里,都有“三件宝”——折叠行军床、简易行李箱、特大喝水杯。“折叠行军床是为了加班晚了在办公室休息,简易行李箱是为了能够迅速开始一场‘说走就走’的出差,特大喝水杯是为了节省倒水的时间。”王飞雪解释说。

几年前,该团队刚刚安装管理软件后的第3天,曾出了一个“笑话”,电子显示屏上记录着“姓名:龚航,离开时间7:32”,按照此记录,他是当天最早离开中心的人。而熟悉情况的人都知道,作为时频系统主任设计师,他已经连续两天两宿没有合眼休息,直到第三天早上调试完毕,他才抽空出去吃个早餐。

因为这个“笑话”,管理办特地对软件进行了完善。如今,走进北斗导航中心的大厅,滚动的电子屏上显示“陈雷:离开时间3:52,累计加班2268小时”“李井源:离开时间1:27,累计加班2023小时”……

3个毛头小伙,解决了十几家单位、几十位专家未攻克的瓶颈技术

据统计,近三年来,中心人员平均加班超过1000小时,如果按每天8小时工作时间,他们每年要多上120多天班。

作为北斗三号地面运控系统三亚注入站项目的主任设计师,刘增军对里里外外都要亲自把关,由于过度操劳,刚刚三十出头的他,青丝已染满秋霜。大家都笑称:“北斗三号即将服务‘一带一路’,你的白发却已‘布满全球’!”

团队成员唐小妹作为孩子的妈妈,孩子出生没满月就一头扎进实验室。团队成员倪少杰不顾高烧39摄氏度,带领项目组在高原极度缺氧情况下连续奋战12天,高标准完成任务……

我国著名理论物理学家、激光陀螺领域专家、中国工程院院士、国防科技大学教授高伯龙曾在上世纪70年代末说过:“我们无论缺什么,都不能缺了精神。”对此,北斗青年创新团队用他们的实际行动做出了回应:“我们不但要建设最好的北斗,更要发射精神的北斗!”


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