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北斗三號系統衛星總設計師:顛覆性創新要著眼國家真正的需求

12月10日,上海微小衛星工程中心副主任、載人航天工程應用系統副總設計師、新一代北斗導航衛星首發星總設計師林寶軍在上海自貿區臨港新片區舉辦的2021“傳播諾獎精神,共筑未來新城”青少年科技創新論壇上表示,真正能產生顛覆性創新的思維,不是去想我有什么、我在做什么,而是國家現在真正急需解決的是什么。“別人沒有做過沒關系,我從0開始一點一點做,結果你回頭看發現把所有人都拉到后邊,這就是顛覆性創新。”他表示,如果北斗導航衛星的研發搭了便車,今天的北斗是達不到世界一流指標的。
中國科學院院士、中國科學院上海有機化學研究所研究員、生命有機化學國家重點實驗室主任馬大為在論壇上提到科學技術的研發存在一種“搭便車”現象。“在科學技術的顛覆式創新上,人家講我們搭便車我們不得不承認。”馬大為表示,中國真正的科學技術研究經歷了幾十年,很難讓國外也搭我們的便車。但他表示,接下來的幾十年非常重要,中國能否真正立于世界之林,關鍵之一就是我們能否產生一批顛覆式的創新,讓世界承認我們有能力做出改變世界的科學技術。
林寶軍表示,傳統的科研思維方式是搭便車思路,“我有什么,在這個基礎上短期之內發展能得到什么。”他表示,現在一般的科研課題做法是,“先看中國人在做什么,歐洲人在做什么,美國人在做什么,搞清楚之后找出跟美國的差距是什么,找到差距之后找到關鍵技術攻關,縮短差距。”
林寶軍說,這種延長線式的科研思路能不斷做出成績,但得不到顛覆性的創新,也永遠超不過別人。真正能產生顛覆性創新的思維,不是去想我有什么、我在做什么,而是國家現在真正急需解決的是什么。
“人都有惰性,都想按照原來的方式走,但是真正要想取得突破,要看國家真正的需求是什么,客觀事物的本質規律是什么,按照需求、規律做。別人沒有做過沒關系,我從0開始一點一點做,結果你回頭看發現把所有人都拉到后邊,這就是顛覆性創新。”林寶軍表示,如果北斗導航衛星的研發搭了便車,今天的北斗是達不到世界一流指標的。

林寶軍自2011年起任北斗三號衛星總設計師,全面主持了導航衛星研制工作,帶領團隊攻克了數十項核心關鍵技術,解決了北斗系統從區域向全球拓展的諸多難題,組織完成了12顆北斗導航衛星研制及發射部署,其中2018年高密度完成了4組8顆衛星發射。
林寶軍說,當時做北斗衛星,一開始衛星是幾噸重,用的是全世界最好的器件。“我們做北斗的時候要用自己的器件,而且還要把重量減下來,當時我想,用傳統的辦法不行。”
后來團隊首次提出并實現了“功能鏈設計理念”,全面打破以往的分系統設計思路,按照功能鏈進行劃分,從實質上實現了平臺載荷的一體化設計,最大限度完成了衛星內部的各項資源優化整合,北斗三號首發星只有847.6公斤,小衛星實現了大衛星的能力。
導航的制高點技術是時頻,我國研制的星載氫原子鐘具有更優越的準確度、中長期穩定度和漂移率,更有利于自主導航運行,穩定度比GPS提高近一個數量級。全球首創ka相控陣星間鏈路實現“一星通、星星通”,基于國內站實現全球星座運管,對MEO軌道覆蓋從30%提高到100%。衛星“心臟”使用國產龍芯CPU,國產FPGA、國產ASIC、載荷的微波器件等核心器部件實現自主可控,徹底扭轉衛星關鍵部件依賴進口受制于人的局面。
2018年密集發射8顆北斗三號衛星,有力支撐開通全球服務。“我們不到100個人的團隊,一年發射了8顆長壽命、高可靠的業務星,這創造了中國的北斗速度、中國的航天奇跡,也是世界的航天奇跡。”林寶軍說,下一步要把深空、室內和水下的北斗導航問題解決,建設更加泛在、更加融合、更加智能的綜合PNT體系。
他也提到,當時這些研發也遭到了質疑,國外沒做過,我們能否做成?林寶軍說,“要真正相信自己,建立自信是最重要的,如果沒擔當,這些事情是做不成的。”

本次青少年科技創新論壇是臨港新片區舉辦的第三屆以“傳播諾獎精神,共筑未來新城”為主題的科技創新論壇,由南匯新城鎮人民政府主辦,上海市浦東新區教育局、浦東新區科技和經濟委員會、浦東新區科學技術協會支持。圍繞青少年如何培養科技創新的思維和意識、什么樣的精神才是科學家精神、全社會又該怎樣營造青少年科技教育生態系統、助推青少年成長等展開交流與討論。





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