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北斗副總設計師冉承其:計劃2035年前完成下一代系統建設
中央紀委國家監委網站7月31日消息,近日,北斗衛星導航系統第55顆衛星已完成在軌測試、入網評估等工作,標志著北斗三號系統最后一顆組網衛星入網工作。系統全面建成開通后,將提供全球定位導航授時,以及星基增強、短報文通信、精密單點定位、國際搜救等多樣化服務,這標志著我國由航天大國向航天強國邁出了堅實的一步。
為了這場“收官之戰”,北斗人堅持自主創新,核心部組件全部國產化,僅衛星系統就實現了百余項技術突破。日前,中央紀委國家監委網站對中國衛星導航系統管理辦公室主任、北斗衛星導航系統工程副總設計師冉承其進行了專訪。
衛星導航應用僅受人類想象力的限制,沒有做不到,只有想不到
記者:北斗導航在近期的疫情防控和防汛救災中都發揮了哪些實際應用?
冉承其:在抗擊疫情期間,有北斗高精度測量火線馳援武漢火神山、雷神山醫院的建設,也有基于北斗的無人機、無人配送車紛紛應用到疫區,保障物資的配送。我們和交通運輸部建設的交通運輸車輛管理系統,基于北斗的全國道路貨運車輛公共監督與服務平臺,向660多萬入網車輛持續推送疫情信息、防疫物資運輸信息、道路運輸服務信息等,疫情防控期間在運輸救援上發揮了非常重要的作用,贏得了寶貴的時間。
在近期防汛救災過程中,北斗系統既起到了對泥石流坡道的監測、提前預警的作用,又對水文、雨量進行了監測,成功預警了湖南石門山體滑坡,提前組織了人員疏散,沒有造成人員傷亡。這套預警系統,就是用北斗的高精度終端建設的。另外,目前在10個省市已經推廣使用北斗短報文救災終端,在災情報送、災情救援、應急通信保障以及人員物資監控中發揮了重要的作用。可以說,災情來的時候一定會有北斗的身影,北斗已經是無處不在。
記者:北斗三號全球衛星導航系統建成開通后,對于我們的工作、生活會產生怎樣的影響?
冉承其:衛星導航領域有句名言:“衛星導航應用僅受人類想象力的限制,沒有做不到,只有想不到。”
隨著系統建成開通,在全球范圍內,任意區域、任意時刻可見衛星達到了8顆以上,北斗系統的星座可用性就能達到100%,定位精度實測優于5米,服務性能得到了進一步的提升。在基本定位導航授時服務的基礎上,能提供新的特色服務。比如高精度服務,北斗加上地面的查分增強系統,能夠為北斗系統提供最高的精度、提升定位能力。在道路上,現在通常的導航系統能夠達到5到10米的定位精度,但北斗可以使用的精度大概在亞米級,一般是0.5米左右。這種量級的提升,就像是從觀看黑白電視到彩色電視,再到高清的感覺。
北斗系統在1994年開始啟動建設,2000年建成,在美國和俄羅斯之后,中國是世界上第三個具有衛星導航系統的國家,首先解決了有無問題。
建設自己的衛星導航系統,對一個國家來講非常重要,它能提供時間或空間信息,是時空基礎設施中最重要的一部分。電力、通信系統要穩定運行,就需要衛星導航系統提供的精確時間,如果靠別的系統提供保障,就如同建設在空中樓閣之上。
有一個詞特別能形容北斗精神,叫追求極致
記者:北斗“出道”的背后,有一支以80后、90后為主力的團隊,您如何評價新一代北斗人?
冉承其:我在工作中接觸很多年輕人,給我特別深的感觸就是,他們非常富有朝氣。北斗是一個特別需要創新的工程,要做到世界一流,需要在技術上、在方案上、在產品制造上,要做很多創新。創新來源于活力,而活力,就來源于這些充滿熱血的年輕人。
做航天、做北斗的技術人員,大部分都是名牌大學的碩士生、博士生。無論是從物質、精神層面,他們完全可以享受到更好的待遇,但做航天,需要年輕人做出奉獻。航天有句話叫996、白加黑,經常天天都要加班,還需要服從安排去外地做實驗。我們有個北斗的主任設計師,妻子剛剛懷孕,他就到了發射現場,等到他回家的時候,愛人已經生下孩子了。這些看似是電影里面的橋段,在北斗的團隊里其實很多。
在這樣一個高強度、高負荷運轉,物質待遇又不是那么優厚的情況下,想要堅持下來,不僅需要他們練就的過硬本領、值得肯定的技術,還依靠他們的遠大理想和堅定信念。
記者:北斗發射任務為什么會這么難?
冉承其:造導航的衛星其實是一個非常艱難的過程。北斗系統是幾代北斗人、歷經三十年接續奮斗探索實踐建成的,可以說是我國航天史上最復雜的巨型航天系統。
北斗系統的時間基準都是以納秒來計算。其中最重要的一個部件叫做原子鐘,它是提供時間的基準信號,精度能夠到十的負十五次方,甚至負十六次方。這樣一個高精尖的時間精度,需要我們核心設備的保障。按當時國家的條件,沒有特別好的原子鐘能裝在衛星上用,在尋求合作過程中碰到了很多困難,最后我們下定決心,堅定不移地靠自己把這個難關攻克了。
從建設之初到現在,北斗系統從衛星到火箭、到地面系統,所有的核心器件,完全是由中國自己的企業、自己的科學家設計制造出來的。可以說,我們實現了100%的自主可控。
記者:您覺得北斗團隊的紀律體現在哪些方面?
冉承其:一個系統在兩年半的時間里,完成了30顆衛星的18次發射,這在全世界航天史上是一個奇跡,從來沒有過。這需要工程隊伍精細的工作作風。
我講個小故事,孫家棟院士是“兩彈一星”的元勛,也是北斗衛星導航系統工程的總設計師。有一次在發射場,衛星發射過程中出現了點小問題,火箭和衛星已經豎在發射塔前,進入到發射的相關程序了,這位80多歲的老先生,不放心我們對出現問題的處理,一定要眼見為實。他親自坐電梯到塔尖上,鉆到整流罩下面去看衛星的實際狀況。作為工程總師,衛星最后發射的時候具不具備條件,需要他拍板。從他身上能看到,老一代航天人的精神,也看到了航天的一種傳統:不留任何隱患上天,不留任何觸發故障的條件,一定要讓發射的質量達到最好狀態。
從每一個環節,每一個細節,每一個部件做起,這就是航天的高要求,它成為每個航天人、每個北斗人已經融到血液里的一種規矩和意識。
我們計劃在2035年前完成下一個系統的建設
記者:在您看來,北斗系統代表著什么樣的中國形象?
冉承其:北斗系統的星座設計經過縝密論證精心設計,每一顆衛星都有存在的意義和重要的功用,缺了任何一顆衛星都不是北斗系統。同時,北斗是一個大系統工程,一定要多顆衛星組網、按照設定的程序工作才能提供服務,沒有哪種衛星更重要,缺一不可。
中國作為一個大國會越來越開放,也越來越自主,開放自主是北斗系統要堅持的原則和方針。北斗建成到今天,衛星導航正在呈現更加融合、更加尋求合作的一個國際態勢。在聯合國的組織架構內,專門有全球衛星導航系統國際委員會(ICG)來推動全世界衛星導航的合作。我國作為核心成員國,也是全球四大衛星導航系統核心提供商之一,特別愿意尋求更多的國際合作,把自己優質的技術產品推介到全世界。
記者:下一代北斗系統將會在哪些方面更進一步?
冉承其:首先會解決衛星導航本身的弱項。大家都知道衛星導航是無線電系統,無線電信號會有信號比較弱、容易受到干擾的情況,比如無線電信號在水下會碰到一定的困難。下一步就要解決這些困難,這需要我們把其他的導航技術融合進來,如新興的量子導航,也叫全員導航,就是把地球空間能夠找到的、可以用于衛星導航應用的資源都用上,綜合使用、融合建設,提供一個安全可靠、性能更優、無處不在、無時不有的時空基礎設施。我們計劃在2035年前完成下一個系統的建設。
(原題為《追求極致 專訪北斗衛星導航系統工程副總設計師冉承其》)





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