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中國北斗導航核心技術突破背后:這個團隊了不起

2019-11-20 09:52圖文來源:解放軍報

突擊,突擊

迎戰瓶頸

20世紀90年代,北斗導航工程立項啟動不久,一個不速之客——信號“快捕精跟”問題,就冷不丁跳出來,嚴嚴實實地堵住了北斗一號的工程進展。

能否實現對信號的“快捕精跟”,將成為決定北斗一號整體性能甚至左右整個工程進展的關鍵。

正當北斗工程建設受阻之際,剛剛完成一項重大國防科研任務的國防科技大學電子技術系青年教員雍少為前往北京調研。當他得知我國北斗衛星導航定位工程啟動的消息,激動萬分。雍少為回到學校,把這一令人振奮的消息告訴王飛雪、歐鋼等幾名在讀博士研究生,大家抑不住熱血沸騰。北斗導航工程,這是國家強盛、民族振興之舉,也是學科發展的大好機會,更是青年學子千載難逢的科研創新、建功立業的大平臺啊!他們決心抓住這個機遇,融入工程,為國家信息化建設作出貢獻!

不久,有關部門組織召開北斗工程建設“諸葛亮會”,正在攻讀博士研究生的王飛雪應邀與會。在參觀實驗場時,工作人員興高采烈地向專家們介紹多年艱苦探索取得的豐碩成果。王飛雪一邊聽著講解,一邊飛速轉動大腦,思考著北斗工程的核心技術問題——信號“快捕精跟”。

這一關鍵核心技術解決了嗎?又是如何解決的?王飛雪一直期待著講解員介紹這項技術,可直到參觀考察結束,講解員對它只字未提。即將離開實驗場時,王飛雪終于忍不住把講解員拉到一邊,悄聲問道:“信號的‘快捕精跟’,你們是如何解決的?”“這個……”講解員臉上的茫然,讓王飛雪眼前一亮:解決這個制約北斗工程的瓶頸,不就是躋身北斗導航系統建設行列最直接的通道嗎?

王飛雪向郭桂蓉教授匯報了自己的想法。得到了郭桂蓉教授和單位領導郁文賢的肯定與支持。他們立刻前往有關部門請戰。譚述森、李祖洪聽了他們的來意后,不約而同地相視一笑,然后輕舒一口氣說:“這個關鍵技術攻堅戰,總算等來了增援部隊。我們舉雙手歡迎國防科技大學科研團隊參與北斗工程攻關。”

在深入調研的基礎上,國防科技大學北斗團隊將新興的計算機技術引入衛星信號處理領域,提出全數字信號處理技術這一嶄新的技術路線。

郭桂蓉教授仔細審查了他們的技術論證報告,輕輕地點了點頭:“從理論論證角度看,這一技術路線可行。”

在仿真試驗取得理想效果后,王飛雪、雍少為等幾名年輕人,斗膽聯名給“雙星定位”理論開創者陳芳允寫信,提出了嶄新的技術路線方案。

陳芳允在辦公室讀完這封信和論證報告后,臉上浮出了淡淡的笑容,輕輕靠向椅背,緊皺的眉宇漸漸舒展開來。他的眉眼已經很久沒像今天這樣舒展過了。

不久,有關部門組織“快捕精跟”立項論證會,八十高齡的陳芳允親自主持立項儀式。

由于他們采用的是最新的技術路線,堪稱世界首創,大家心里都有些不托底。因此,立項表決時,只有陳芳允、孫家棟、李祖洪、譚述森等幾名專家表示支持,其他大部分專家都持保留態度。

難以決斷之時,陳芳允一錘定音:“我支持國防科技大學北斗團隊,我相信他們一定能夠解決這個久拖不決的問題,實現‘快捕精跟’,為北斗工程掃清障礙!”

陳芳允拿起簽字筆,鄭重地在研制方案報告上寫下自己的名字。

背水一戰的擔當

大家高高興興地回到學校,踏踏實實地睡了幾個好覺。自從瞄上北斗“快捕精跟”技術,他們就幾乎沒有睡過一個安穩覺。

這天,他們準備聚在一起,討論一下技術攻關的分工和步驟。一大早,莊釗文教授就來到辦公室。他前腳剛進門,身后就傳來響亮的聲音:“報告!”

“請進!”莊釗文回過頭來,見是北斗團隊的幾個年輕人,一個個黑著臉膛,表情沉重。于是他打趣道:“平時做試驗加班加點,甚至通宵達旦,都一個個樂呵呵的。現在把任務爭回來了,怎么一個個像霜打的茄子?是集體失眠,還是集體失戀?”

哪知,聽了他們昨晚接到的一個電話的內容后,濃重的愁云也一下子爬到了莊釗文的臉上:“快捕精跟”技術設備使用方提出,研制原理樣機的120萬經費要風險同擔!

所謂“風險同擔”,就是研制單位先撥60萬,另外60萬由國防科技大學墊付,待設備研制成功后,使用單位再支付。換句話說,如果攻關失敗,那么這60萬就算他們交學費了。

莊釗文一下子蒙了。怎么會這樣?過去沒有經過仿真驗證,也沒有立項,前途不明朗,大家心里沒底,使用方擔心投資“打水漂”可以理解,這是科研慣例。可現在仿真做了,效果出奇地好,總師又簽字了,研制經費應一次性到位,這也是科研行規,怎么能讓研制方風險同擔墊付巨額科研資金呢?

莊釗文在高科技前沿陣地上堅守了十幾年,完成或參與科研項目十幾個,要求“風險同擔”的項目他還是頭一回遇到。

不過,仔細想想,人家這樣要求似乎也在情理之中。“快捕精跟”和全數字信號處理,是世界導航領域剛剛發現的奇峰,而國防科技大學的幾名年輕人,一邁腳就直接上工程,能行嗎?就憑理論推理和仿真試驗,人家心里就有底了?就能斷定你一定能做出來?

反過來一想,風險同擔給人壓力,也能催人奮進。可當下的問題是,他們是否有這個風險同擔的能力呢?

莊釗文拿起話筒,撥通了財務辦公室的電話。會計告訴他,賬上也就90多萬,其中周轉資金還不夠60萬。也就是說,風險同擔不僅要押上單位三分之二的家底,而且把所有的周轉資金砸進去都不夠。

莊釗文從出任研究室主任,到系里的總工程師,再到系主任,做事雷厲風行,主事果斷決策,從不拖泥帶水,可面對這“風險同擔”,他不得不三思而行。如果“快捕精跟”設備做成了,什么都好說。但萬一沒做成呢?無論對單位還是對個人,后果都不難想象。

莊釗文從椅子上站起來,低頭在辦公室里踱了一陣,然后注視著幾名年輕人,神情肅然地問:“你們是項目骨干,你們什么意見?”

“這……”幾名年輕人你看看我,我看看你,然后都望著莊釗文。他們用目光告訴他,他們不愿放棄,他們很想干。

是啊,如果為了四平八穩,不擔風險,而與北斗工程失之交臂,別說年輕人不樂意,他莊釗文也不會答應!

決心堅定后,接踵而至的是挑戰。從前,他們主要從事理論探索、基礎研究,型號任務很少,像北斗地面中心“快捕精跟”系統這樣的重大設備,更是從沒干過,毫無工程實踐經驗,大家心里都有些不托底。

為讓大家樹立信心、放開手腳、大膽實踐,莊釗文鼓勵大家說:“要輕松上陣,不要有思想包袱,干成了算大家的,失敗了我頂著。”攻關開始后,他不僅對大家悉心指導,而且面對難題,敢于決策、勇于擔當,成為大家的主心骨。

突擊、突擊、突擊……

幾天后,國防科技大學北斗團隊正式拉開了“快捕精跟”關鍵技術攻堅的序幕。

7月的長沙,驕陽似火。暑假的校園,人去樓空,但他們依然在實驗室里忙碌,悶得滿頭大汗。全身都濕透了,就跑到水龍頭底下沖個涼水澡。在三伏天里,他們幾乎每天要沖四五次澡。

把所有節假日都搭進去了,他們覺得科研進度依然太慢。每天加班到深夜,他們覺得工作進展還是不夠快。為把往返食堂的時間省下來,他們把一箱箱方便面搬進實驗室,肚子餓了就泡一包。但依靠方便面充饑,長此以往身體也扛不住,于是他們商定每周到校外改善一次伙食,給腸胃添些油水。可每次到飯店吃飯,他們都要等幾十分鐘才能吃上菜,覺得這樣太浪費時間。大家一商量,就把吃炒菜改為吃蒸菜。全是現成的,到了就吃,吃了就走,不耽誤事。

做出了工程樣機,緊張的測試接踵而至。這期間,他們扛著儀器設備來回奔波于石家莊、北京等地,不是在實驗場上忙碌,就是在路上奔波。

終于有一天,顯示器上的脈沖信號快樂地閃耀起來,不僅成功捕獲了信號,而且達到了“快捕精跟”的性能指標。

緊接著,他們又于1998年春節后,走進北斗一號系統聯調大廳,打響了“快捕精跟”技術攻堅第二次戰役——系統聯調。和他們一塊兒來到這里的,除了龐大的“快捕精跟”設備,還有行軍床、軍用被、洗漱用具、速凍餃子、方便面和一箱速溶咖啡。

從此,這里就成了他們全天候、全時段堅守的攻關陣地,幾個人忙得像陀螺,整日在設備與測試臺之間轉來轉去。餓了就泡包方便面,或煮上一鍋速凍餃子;累得眼皮子都撐不開時,就泡上一杯濃咖啡提提神,直到實在堅持不住時,才打開行軍床……他們每天幾乎都要工作二十個小時左右。

1998年5月,他們終于等來苦盡甘來的日子:測試得到的第一批“快捕精跟”數據,效果遠遠超出了大家的期望值。

陳芳允聽到報告后,抑不住拍手稱贊:“效果這么好,太令人興奮了!”

北斗“快捕精跟”技術設備,先后獲全軍科技進步一等獎、國家科技進步二等獎。

降服“太空魔王”

北斗二號首星發射驚心動魄,但對于充滿磨難與坎坷的北斗導航系統建設來說,僅僅是個序曲。

北斗二號首星進入軌道不久,太空又突然跳出“魔王”,再次擋住了北斗的去路:衛星在某一區域遭遇大功率復雜電磁干擾,信號接收率大大降低,經多次故障歸零,問題始終無法解決。

雖然北斗衛星設計了抗干擾措施,但沒想到干擾強度如此巨大,這意味著天上的北斗導航衛星形同虛設,繼續發射衛星也是瞎子點燈——白費蠟。換句話說,這個問題如果不能及時解決,即將組網的其余衛星發射計劃將被無限期推遲。

國防科技大學北斗團隊,再次臨危受命,擔當攻關重任。

歐鋼代表團隊前往北京受領任務,正準備匯報團隊攻堅思路時,領導示意道:“方案就先別說了,你先回答幾個問題。”歐鋼合上文件夾,應道:“是!”“信號頻率不能變,下顆星發射計劃更不能變,衛星抗干擾指標不僅要提升,而且還要提升到完全把干擾壓制住,你們能不能做到?”“能!我們一定能!”“這,可是要立軍令狀的。”“我們立軍令狀!三個月,保證一天不延!”

團隊領導班子決定,全中心其他所有項目都停下來,中心所有人員聚力攻克“太空魔王”,并對大家提了一個嚴苛的要求:“每個人的工作必須環環相扣,做到萬無一失,絕不允許出現任何紕漏!”

大家一下子炸了鍋:“不允許出錯,誰能保證?這有可能嗎?”

“不能保證,也得保證!”團隊領導班子說,“這個任務一開始就是倒計時,一天的富余量都沒有。出現差錯就要反復,任務就無法按時完成!在非常任務面前,在非常時刻,我們必須采取非常舉措,把‘不可能’變為‘可能’!”

大家一下子安靜下來,然后默默離開會議室,開始背水一戰。餓了,吃盒飯;困了,在沙發上躺一下,爬起來接著干。每個人都像打仗一樣,嚴格按時間節點,無差錯、高質量地推進任務進程。

團隊以驚人的毅力、超凡的付出,兌現了自己的莊嚴承諾——規定時間三個月,但他們只用了70天!

經測試,他們研制的抗干擾衛星載荷,性能指標比原來大幅提高!

在成果驗收會上,大系統總師孫家棟院士向他們豎起大拇指:“你們臨危受命,關鍵時刻敢于亮劍,又打了一個漂亮的攻堅戰,不愧是‘李云龍式’的攻堅團隊!”

面對困難,敢于亮劍,敢于沖鋒,敢于擔當,這就是“李云龍式”的攻堅團隊!

作者:龔盛輝 呂超 岑宣宇責任編輯:劉陽
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