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中國北斗導(dǎo)航核心技術(shù)突破背后:這個(gè)團(tuán)隊(duì)了不起

發(fā)布時(shí)間:2019-11-21 12:55

迎戰(zhàn)瓶頸

20世紀(jì)90年代,北斗導(dǎo)航工程立項(xiàng)啟動(dòng)不久,一個(gè)不速之客——信號(hào)“快捕精跟”問題,就冷不丁跳出來,嚴(yán)嚴(yán)實(shí)實(shí)地堵住了北斗一號(hào)的工程進(jìn)展。能否實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)的“快捕精跟”,將成為決定北斗一號(hào)整體性能甚至左右整個(gè)工程進(jìn)展的關(guān)鍵。


正當(dāng)北斗工程建設(shè)受阻之際,剛剛完成一項(xiàng)重大國防科研任務(wù)的國防科技大學(xué)電子技術(shù)系青年教員雍少為前往北京調(diào)研。當(dāng)他得知我國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位工程啟動(dòng)的消息,激動(dòng)萬分。雍少為回到學(xué)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(dǎo)航工程,這是國家強(qiáng)盛、民族振興之舉,也是學(xué)科發(fā)展的大好機(jī)會(huì),更是青年學(xué)子千載難逢的科研創(chuàng)新、建功立業(yè)的大平臺(tái)??!他們決心抓住這個(gè)機(jī)遇,融入工程,為國家信息化建設(shè)作出貢獻(xiàn)!


不久,有關(guān)部門組織召開北斗工程建設(shè)“諸葛亮?xí)保诠プx博士研究生的王飛雪應(yīng)邀與會(huì)。在參觀實(shí)驗(yàn)場(chǎng)時(shí),工作人員興高采烈地向?qū)<覀兘榻B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(zhuǎn)動(dòng)大腦,思考著北斗工程的核心技術(shù)問題——信號(hào)“快捕精跟”。


這一關(guān)鍵核心技術(shù)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(xiàng)技術(shù),可直到參觀考察結(jié)束,講解員對(duì)它只字未提。即將離開實(shí)驗(yàn)場(chǎng)時(shí),王飛雪終于忍不住把講解員拉到一邊,悄聲問道:“信號(hào)的‘快捕精跟’,你們是如何解決的?”“這個(gè)……”講解員臉上的茫然,讓王飛雪眼前一亮:解決這個(gè)制約北斗工程的瓶頸,不就是躋身北斗導(dǎo)航系統(tǒng)建設(shè)行列最直接的通道嗎?


王飛雪向郭桂蓉教授匯報(bào)了自己的想法。得到了郭桂蓉教授和單位領(lǐng)導(dǎo)郁文賢的肯定與支持。他們立刻前往有關(guān)部門請(qǐng)戰(zhàn)。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(gè)關(guān)鍵技術(shù)攻堅(jiān)戰(zhàn),總算等來了增援部隊(duì)。我們舉雙手歡迎國防科技大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)參與北斗工程攻關(guān)?!?/p>


在深入調(diào)研的基礎(chǔ)上,國防科技大學(xué)北斗團(tuán)隊(duì)將新興的計(jì)算機(jī)技術(shù)引入衛(wèi)星信號(hào)處理領(lǐng)域,提出全數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)這一嶄新的技術(shù)路線。


郭桂蓉教授仔細(xì)審查了他們的技術(shù)論證報(bào)告,輕輕地點(diǎn)了點(diǎn)頭:“從理論論證角度看,這一技術(shù)路線可行。”


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


陳芳允在辦公室讀完這封信和論證報(bào)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(jīng)很久沒像今天這樣舒展過了。


不久,有關(guān)部門組織“快捕精跟”立項(xiàng)論證會(huì),八十高齡的陳芳允親自主持立項(xiàng)儀式。


由于他們采用的是最新的技術(shù)路線,堪稱世界首創(chuàng),大家心里都有些不托底。因此,立項(xiàng)表決時(shí),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(tài)度。


難以決斷之時(shí),陳芳允一錘定音:“我支持國防科技大學(xué)北斗團(tuán)隊(duì),我相信他們一定能夠解決這個(gè)久拖不決的問題,實(shí)現(xiàn)‘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(bào)告上寫下自己的名字。

背水一戰(zhàn)的擔(dān)當(dāng)

大家高高興興地回到學(xué)校,踏踏實(shí)實(shí)地睡了幾個(gè)好覺。自從瞄上北斗“快捕精跟”技術(shù),他們就幾乎沒有睡過一個(gè)安穩(wěn)覺。


這天,他們準(zhǔn)備聚在一起,討論一下技術(shù)攻關(guān)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(jìn)門,身后就傳來響亮的聲音:“報(bào)告!”

“請(qǐng)進(jìn)!”莊釗文回過頭來,見是北斗團(tuán)隊(duì)的幾個(gè)年輕人,一個(gè)個(gè)黑著臉膛,表情沉重。于是他打趣道:“平時(shí)做試驗(yàn)加班加點(diǎn),甚至通宵達(dá)旦,都一個(gè)個(gè)樂呵呵的?,F(xiàn)在把任務(wù)爭(zhēng)回來了,怎么一個(gè)個(gè)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(gè)電話的內(nèi)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(shù)設(shè)備使用方提出,研制原理樣機(jī)的120萬經(jīng)費(fèi)要風(fēng)險(xiǎn)同擔(dān)!


所謂“風(fēng)險(xiǎn)同擔(dān)”,就是研制單位先撥60萬,另外60萬由國防科技大學(xué)墊付,待設(shè)備研制成功后,使用單位再支付。換句話說,如果攻關(guān)失敗,那么這60萬就算他們交學(xué)費(fèi)了。


莊釗文一下子蒙了。怎么會(huì)這樣?過去沒有經(jīng)過仿真驗(yàn)證,也沒有立項(xiàng),前途不明朗,大家心里沒底,使用方擔(dān)心投資“打水漂”可以理解,這是科研慣例。可現(xiàn)在仿真做了,效果出奇地好,總師又簽字了,研制經(jīng)費(fèi)應(yīng)一次性到位,這也是科研行規(guī),怎么能讓研制方風(fēng)險(xiǎn)同擔(dān)墊付巨額科研資金呢?


莊釗文在高科技前沿陣地上堅(jiān)守了十幾年,完成或參與科研項(xiàng)目十幾個(gè),要求“風(fēng)險(xiǎn)同擔(dān)”的項(xiàng)目他還是頭一回遇到。


不過,仔細(xì)想想,人家這樣要求似乎也在情理之中?!翱觳毒焙腿珨?shù)字信號(hào)處理,是世界導(dǎo)航領(lǐng)域剛剛發(fā)現(xiàn)的奇峰,而國防科技大學(xué)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(yàn),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(fēng)險(xiǎn)同擔(dān)給人壓力,也能催人奮進(jìn)??僧?dāng)下的問題是,他們是否有這個(gè)風(fēng)險(xiǎn)同擔(dān)的能力呢?


莊釗文拿起話筒,撥通了財(cái)務(wù)辦公室的電話。會(huì)計(jì)告訴他,賬上也就90多萬,其中周轉(zhuǎn)資金還不夠60萬。也就是說,風(fēng)險(xiǎn)同擔(dān)不僅要押上單位三分之二的家底,而且把所有的周轉(zhuǎn)資金砸進(jìn)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(fēng)行,主事果斷決策,從不拖泥帶水,可面對(duì)這“風(fēng)險(xiǎn)同擔(dān)”,他不得不三思而行。如果“快捕精跟”設(shè)備做成了,什么都好說。但萬一沒做成呢?無論對(duì)單位還是對(duì)個(gè)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(xiàng)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(wěn),不擔(dān)風(fēng)險(xiǎn),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(huì)答應(yīng)!


決心堅(jiān)定后,接踵而至的是挑戰(zhàn)。從前,他們主要從事理論探索、基礎(chǔ)研究,型號(hào)任務(wù)很少,像北斗地面中心“快捕精跟”系統(tǒng)這樣的重大設(shè)備,更是從沒干過,毫無工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),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(shí)踐,莊釗文鼓勵(lì)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?!惫リP(guān)開始,他不僅對(duì)大家悉心指導(dǎo),而且面對(duì)難題,敢于決策、勇于擔(dān)當(dāng),成為大家的主心骨。

突擊、突擊、突擊......

幾天后,國防科技大學(xué)北斗團(tuán)隊(duì)正式拉開了“快捕精跟”關(guān)鍵技術(shù)攻堅(jiān)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(shí)驗(yàn)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(gè)涼水澡。三伏天里,他們幾乎每天要沖四五次澡。


把所有節(jié)假日都搭進(jìn)去了,他們覺得科研進(jìn)度依然太慢。每天加班到深夜,他們覺得工作進(jìn)展還是不夠快。為把往返食堂的時(shí)間省下來,他們把一箱箱方便面搬進(jìn)實(shí)驗(yàn)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??擅看蔚斤埖瓿燥?,他們都要等幾十分鐘才能吃上菜,覺得這樣太浪費(fèi)時(shí)間。大家一商量,就把吃炒菜改為吃蒸菜。全是現(xiàn)成的,到了就吃,吃了就走,不耽誤事。


做出了工程樣機(jī),緊張的測(cè)試接踵而至。這期間,他們扛著儀器設(shè)備來回奔波于石家莊、北京等地,不是在實(shí)驗(yàn)場(chǎng)上忙碌,就是在路上奔波。


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


緊接著,他們又于1998年春節(jié)后,走進(jìn)北斗一號(hào)系統(tǒng)聯(lián)調(diào)大廳,打響了“快捕精跟”技術(shù)攻堅(jiān)第二次戰(zhàn)役——系統(tǒng)聯(lián)調(diào)。和他們一塊兒來到這里的,除了龐大的“快捕精跟”設(shè)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?nèi)旌颉⑷珪r(shí)段堅(jiān)守的攻關(guān)陣地,幾個(gè)人忙得像陀螺,整日在設(shè)備與測(cè)試臺(tái)之間轉(zhuǎn)來轉(zhuǎn)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(shí),就泡上一杯濃咖啡提提神,直到實(shí)在堅(jiān)持不住時(shí),才打開行軍床……他們每天幾乎都要工作二十個(gè)小時(shí)左右。


198年5月,他們終于等來苦盡甘來的日子:測(cè)試得到的第一批“快捕精跟”數(shù)據(jù),效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了大家的期望值。


陳芳允聽到報(bào)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(shù)設(shè)備,先后獲全軍科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)、國家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。

降服“太空魔王”

北斗二號(hào)首星發(fā)射驚心動(dòng)魄,但對(duì)于充滿磨難與坎坷的北斗導(dǎo)航系統(tǒng)建設(shè)來說,僅僅是個(gè)序曲。


北斗二號(hào)首星進(jìn)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(wèi)星在某一區(qū)域遭遇大功率復(fù)雜電磁干擾,信號(hào)接收率大大降低,經(jīng)多次故障歸零,問題始終無法解決。


雖然北斗衛(wèi)星設(shè)計(jì)了抗干擾措施,但沒想到干擾強(qiáng)度如此巨大,這意味著天上的北斗導(dǎo)航衛(wèi)星形同虛設(shè),繼續(xù)發(fā)射衛(wèi)星也是瞎子點(diǎn)燈——白費(fèi)蠟。換句話說,這個(gè)問題如果不能及時(shí)解決,即將組網(wǎng)的其余衛(wèi)星發(fā)射計(jì)劃將被無限期推遲。


國防科技大學(xué)北斗團(tuán)隊(duì),再次臨危受命,擔(dān)當(dāng)攻關(guān)重任。


歐鋼代表團(tuán)隊(duì)前往北京受領(lǐng)任務(wù),正準(zhǔn)備匯報(bào)團(tuán)隊(duì)攻堅(jiān)思路時(shí),領(lǐng)導(dǎo)示意道:“方案就先別說了,你先回答幾個(gè)問題?!睔W鋼合上文件夾,應(yīng)道:“是!”“信號(hào)頻率不能變,下顆星發(fā)射計(jì)劃更不能變,衛(wèi)星抗干擾指標(biāo)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?!薄拔覀兞④娏顮?!三個(gè)月,保證一天不延!”


團(tuán)隊(duì)領(lǐng)導(dǎo)班子決定,全中心其他所有項(xiàng)目都停下來,中心所有人員聚力攻克“太空魔王”,并對(duì)大家提了一個(gè)嚴(yán)苛的要求:“每個(gè)人的工作必須環(huán)環(huán)相扣,做到萬無一失,絕不允許出現(xiàn)任何紕漏!”


大家一下子炸了鍋:“不允許出錯(cuò),誰能保證?這有可能嗎?”


“不能保證,也得保證!”團(tuán)隊(duì)領(lǐng)導(dǎo)班子說,“這個(gè)任務(wù)一開始就是倒計(jì)時(shí),一天的富余量都沒有。出現(xiàn)差錯(cuò)就要反復(fù),任務(wù)就無法按時(shí)完成!在非常任務(wù)面前,在非常時(shí)刻,我們必須采取非常舉措,把‘不可能’變?yōu)椤赡堋 ?/p>


大家一下子安靜下來,然后默默離開會(huì)議室,開始背水一戰(zhàn)。餓了,吃盒飯;困了,在沙發(fā)上躺一下,爬起來接著干。每個(gè)人都像打仗一樣,嚴(yán)格按時(shí)間節(jié)點(diǎn),無差錯(cuò)、高質(zhì)量地推進(jìn)任務(wù)進(jìn)程。


團(tuán)隊(duì)以驚人的毅力、超凡的付出,兌現(xiàn)了自己的莊嚴(yán)承諾——規(guī)定時(shí)間三個(gè)月,但他們只用了70天!


經(jīng)測(cè)試,他們研制的抗干擾衛(wèi)星載荷,性能指標(biāo)比原來大幅提高!


在成果驗(yàn)收會(huì)上,大系統(tǒng)總師孫家棟院士向他們豎起大拇指:“你們臨危受命,關(guān)鍵時(shí)刻敢于亮劍,又打了一個(gè)漂亮的攻堅(jiān)戰(zhàn),不愧是‘李云龍式’的攻堅(jiān)團(tuán)隊(duì)!”


面對(duì)困難,敢于亮劍,敢于沖鋒,敢于擔(dān)當(dāng),這就是“李云龍式”的攻堅(jiān)團(tuán)隊(duì)。


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