央視新聞訊 11月5日，北斗三號雙星在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射成功。這是北斗三號衛(wèi)星的首次發(fā)射，標(biāo)志著中國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)步入全球組網(wǎng)新時代。央視專訪北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)總設(shè)計師楊長風(fēng)，聽他講述北斗幕后故事。
突破封鎖
造出衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的“心臟”
11月5日19時45分，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號乙運(yùn)載火箭，成功發(fā)射兩顆北斗三號全球組網(wǎng)衛(wèi)星。
記者：這次發(fā)射應(yīng)該是相對順利的。
楊長風(fēng)：這次發(fā)射的精度非常高。打個比方，打靶十環(huán)是最高的，但聽說實(shí)際情況中，有十環(huán)還要加什么的成績，我們這個得分就是“十加”。
中國是繼美國、俄羅斯之后世界上第三個擁有自主衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的國家。我國從上世紀(jì)后期開始探索，并逐步形成北斗一、北斗二、北斗三三步走的發(fā)展戰(zhàn)略，逐步從服務(wù)國內(nèi)到亞太再到全球。然而，這個建設(shè)過程卻困難重重。
2005年，當(dāng)時正在建設(shè)的北斗二號系統(tǒng)的“原子鐘”突遇問題。原子鐘就如同一塊“手表”，為衛(wèi)星導(dǎo)航用戶提供精確的時間信息服務(wù)。高精度的時間基準(zhǔn)技術(shù)直接決定著系統(tǒng)導(dǎo)航定位精度，對整個工程的重要性如同人的心臟。
楊長風(fēng)：當(dāng)時還想通過引進(jìn)，但人家就不給你。因?yàn)檫@是個高精的東西，他們對我們進(jìn)行技術(shù)控制。沒有這個系統(tǒng)，基本上就是空中樓閣。
國外的技術(shù)封鎖，堅定了科研人員自力更生的信念。楊長風(fēng)說，大家有了一個共識，核心關(guān)鍵技術(shù)，必須要突破，不能受制于人。當(dāng)時北斗人有一句話，“六七十年代有原子彈，我們的北斗人一定要有我們自己的原子鐘”。
他們成立了三支隊伍同時開展研發(fā)，并在基礎(chǔ)理論、材料、工程等領(lǐng)域同步推進(jìn)。就這樣，僅僅用了兩年的時間，科研團(tuán)隊就攻克了原子鐘這個最大技術(shù)屏障。不僅如此，現(xiàn)在用在北斗三號上的原子鐘，(其精度)已提升到每300萬年才會出現(xiàn)1秒誤差，完全滿足了我國的定位精度要求和衛(wèi)星的使用壽命。
楊長風(fēng)：最后這三支隊伍，干出來的東西都上天應(yīng)用了，而且比國外引進(jìn)的效果還好，我們的水平確實(shí)已經(jīng)是一種跨越。這種能力就是逼出來的，我們就是靠著這種叫作“骨氣”也好，叫作“努力”也好，把它拿下來了。
背水一戰(zhàn)
最后時刻擠進(jìn)“導(dǎo)航俱樂部”
2007年，難題又來了。
導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)射上天的前提是要有合法的軌道位置和頻率資源，這是世界各國必爭的寶貴資源。2000年我國在國際電聯(lián)組織爭取到了軌道位置和頻率資源，但這不是永久的，必須要在7年的有效期內(nèi)發(fā)射衛(wèi)星成功收到信號，才算是真正占有這塊“太空國土”。
我國原計劃在2007年底發(fā)射首顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星，但是如果按照這個時間，好不容易申請的軌道位置和頻率就過期了。北斗團(tuán)隊夜以繼日，終于趕在2007年4月初的時候，進(jìn)入到了最后的發(fā)射階段。但是新的問題出現(xiàn)了。
楊長風(fēng)：運(yùn)載火箭上了發(fā)射塔架，進(jìn)行第三次總檢查的時候，突然衛(wèi)星應(yīng)答機(jī)異常，應(yīng)答機(jī)是天上、地下信號聯(lián)通的關(guān)鍵。確保拿到頻率資源，要有這個信號，于是我們把應(yīng)答機(jī)取出來進(jìn)行修復(fù)。
此時留給楊長風(fēng)他們用來修復(fù)的時間只剩下了三天的時間。他們爬上塔架打開火箭、撥開衛(wèi)星，拿出有問題的應(yīng)答機(jī)設(shè)備，從西昌趕到成都，從零開始，重新進(jìn)行檢驗(yàn)測試。
楊長風(fēng)：那個時候，我們只能用汽車運(yùn)過去，顛簸四五個小時，都是懷里抱著的，防止車的震動，像個孩子一樣保護(hù)著。
記者：那三天，您怎么度過的?
楊長風(fēng)：那三天說句實(shí)在話，心情緊張、沉重、壓力也很大，72小時基本上沒合眼。
2007年4月14日4時11分，這顆肩負(fù)著重要使命的北斗衛(wèi)星起飛，于4月17日20時許傳回了信號。此時。距離國際電聯(lián)的“七年之限”只剩不到4個小時。
記者：您這一講，我其實(shí)覺得風(fēng)險蠻大的，如果三天內(nèi)問題沒解決，意味著我們可能喪失了這個空間的國土了。
楊長風(fēng)：對，所以當(dāng)時我說搶占這個頻率叫背水一戰(zhàn)。我記得我們第一組衛(wèi)星信號發(fā)下來的時候，我們當(dāng)時一個操場擺了一個桌子，擺了十幾個接收機(jī)，同時接到這樣一個信號的時候，當(dāng)時整個操場的人都?xì)g呼跳躍。我當(dāng)時高興激動得都流淚了，無意識地就熱淚盈眶了，這是一種壓力的釋放。
“零窗口”發(fā)射
衛(wèi)星成功躲過雷擊
2011年7月27日，矗立在發(fā)射塔架上的第九顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)射在即，但當(dāng)時卻烏云密布，天降雷雨。通常，遇到雷電天氣，大多數(shù)航天發(fā)射任務(wù)就會推遲。但是，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)不行!必須要“零窗口”發(fā)射。
楊長風(fēng)：“零窗口”就是必須在規(guī)定窗口的這個時間內(nèi)發(fā)射，就只有這個時間，你要具備這種能力。
記者：提前錯后呢?
楊長風(fēng)：它有一個窗口，前后錯20分鐘都可以。但錯20分鐘以后，對我們整個的運(yùn)載工具，對我們衛(wèi)星姿態(tài)控制的調(diào)整，要浪費(fèi)很多的燃料。當(dāng)時天氣預(yù)報白天有雨，晚上沒雨。但晚上臨發(fā)射時，雷電雨比白天還大。
當(dāng)時，氣象預(yù)報是決策的唯一依據(jù)。大家在等，也是在盼，40分鐘的發(fā)射窗口一點(diǎn)一點(diǎn)過去了，還是沒有一點(diǎn)好轉(zhuǎn)的跡象。就在發(fā)射窗口關(guān)閉前5分鐘，氣象預(yù)報雷電可能會有一個短暫的間歇。機(jī)會稍縱即逝，北斗團(tuán)隊果斷決策，火箭帶著衛(wèi)星破云而出。
楊長風(fēng)：發(fā)射完以后，當(dāng)時還真是比較巧，發(fā)射完以后可能只有幾十秒，結(jié)果又有一個雷擊。
記者：對發(fā)射會有影響嗎?
楊長風(fēng)：已經(jīng)發(fā)射上去了，只要發(fā)射上去，因?yàn)榘l(fā)射上去只要一百多秒，我們當(dāng)時說真幸運(yùn)，如果當(dāng)時沒發(fā)射的話，整個發(fā)射場，后果真不堪設(shè)想。
應(yīng)用廣泛
30多顆衛(wèi)星2020年將全球組網(wǎng)
北斗人一步一個腳印，實(shí)現(xiàn)了跨越式發(fā)展。甚至開創(chuàng)了很多只有北斗衛(wèi)星才有的新技術(shù)。建設(shè)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，最終就是為了應(yīng)用。事實(shí)上，北斗系統(tǒng)這些年已成功應(yīng)用于我國的測繪、電信、水利、漁業(yè)、交通運(yùn)輸、森林防火、減災(zāi)救災(zāi)和公共安全等很多領(lǐng)域。
楊長風(fēng)：交通部使用了我們北斗系統(tǒng)后，有一個全國的交通監(jiān)管系統(tǒng)，對危險品的運(yùn)輸車、旅游客車、長途客車實(shí)時監(jiān)控，目前已達(dá)480多萬輛。去年他們做了一個統(tǒng)計，事故率跟原來的同期相比減少了50%，人員的傷亡率也降了50%。
據(jù)我國權(quán)威部門統(tǒng)計，2016年北斗系統(tǒng)已實(shí)現(xiàn)產(chǎn)值2000億，這其中并不包括由此產(chǎn)生的社會效益和間接效益。以這次北斗三號的首次發(fā)射任務(wù)為起點(diǎn)，我國將迎來北斗三號衛(wèi)星高密度發(fā)射。到2018年年底，將有18顆北斗衛(wèi)星發(fā)射升空，到2020年，將完成30多顆北斗三號衛(wèi)星的全球組網(wǎng)。
記者：作為總設(shè)計師，您個人還有更高的目標(biāo)嗎?
楊長風(fēng)：未來建立我們國家的綜合導(dǎo)航定位設(shè)施服務(wù)體系，這是我們要爭取的一個目標(biāo)，我估計在2030年就會實(shí)現(xiàn)，這可能是我們北斗四代的發(fā)展目標(biāo)。造福人類、服務(wù)全球，這就是我的一個最大目標(biāo)。
