“河漢縱且橫,北斗橫復直”。自古以來,北斗如天河中的一座燈塔,指引著人們辨明方向,吸引著人們去探索浩瀚宇宙的奧祕。

如今,在浩瀚星空之中,幾十顆中國“星星”閃爍,將“光芒”灑向廣袤大地。經過20餘年努力,中國北斗工程完成了“三步走”戰略、發射了44顆衛星,在天疆部署了“大棋局”,特別是北斗三號衛星以一年19星的佳績在太空中刷新了“中國速度”。

自主創新:

牢牢握住“北斗柄”

衛星導航系統是國家安全和經濟社會發展不可或缺的信息基礎設施,是大國地位和綜合國力的重要標誌。在我國開始規劃北斗藍圖時,歐美等國家就已經完成了全球系統佈局。但是,以我國當時的國情,不能再走歐美國家的老路,必須另闢蹊徑,走一條多元融合發展的新路。

北斗的“勺柄”是指明方向的關鍵。為了牢牢握住“北斗柄”,北斗團隊從無到有,白手起家。在建設北斗一號系統時,國外對我國實施了技術封鎖,國內的部件廠家也尚未成熟。據北斗一號總設計師範本堯院士回憶,國產化是從北斗一號太陽帆板做起的,“當時很多衛星都不敢上,北斗第一個‘吃螃蟹’,硬著頭皮上”。

之後的國產化攻關更為艱苦,不論是東方紅三號平臺橫空出世,還是影響長壽命的三大關鍵部件,憑藉自力更生的創業精神,以李祖洪總指揮、範本堯總設計師等為代表的老一輩北斗人攻堅克難,於2003年建成了北斗一號系統,使我國成為繼美、俄之後第三個擁有自主衛星導航系統的國家。“‘巨人’對我們實施技術封鎖,不讓我們站在肩膀上。唯一的辦法,就是自己成為巨人。”北斗一號衛星總指揮李祖洪說。

北斗二號的研製在國產化道路上又邁出了一大步。為實現快速形成區域導航服務能力的國家戰略,以北斗三號衛星首席總設計師謝軍、中國航天科技集團公司北斗導航衛星系統總設計師楊慧等為代表的北斗人設計了國際上首個以GEO/IGSO衛星為主、有源與無源導航多功能服務相融合的衛星方案,攻克了以導航衛星總體技術、高精度星載原子鐘等為代表的多項關鍵技術,打破了國外的技術封鎖,建成了國際上首個混合星座區域衛星導航系統。2012年12月份,該系統開通服務,服務區域覆蓋亞太。

北斗三號實現了中國衛星導航定位系統從並跑到領跑的征程。航天科技集團五院衛星團隊率先提出國際上首個高中軌道星間鏈路混合型新體制,形成了具有自主知識產權的星間鏈路網絡協議、自主定軌、時間同步等系統方案,填補了國內空白;建立了器部件國產化從研製、驗證到應用的一體化體系,徹底打破了核心器部件長期依賴進口、受制於人的局面。

始終選擇自力更生、不斷創新的道路,不僅需要志氣,更需要勇氣和骨氣。在很多時候,總指揮、總設計師們要承擔推遲進度、質量風險等壓力,團隊也付出了艱辛的努力。為了排除新技術和國產設備造成的隱患,他們會花費超過一般衛星3倍多的時間反覆驗證、測試、迭代,甚至會主動幫助生產廠家改進技術和管理流程,毫無保留地傳授經驗。

北斗三號總設計師王平坦言:“即便是在最艱難的時候,我們也從未動搖過國產化的信心和決心,因為要打造世界一流工程、實現航天強國夢,核心技術絕對不能受制於人!”

在太空中失聯後又找回的“調皮孩子”、半夜來自衛星廠房的電話……每一個新的難題,都見證了北斗系統和團隊的成長。在北斗團隊共同努力下,北斗三號所有部件和核心器件達到100%國產化,核心技術完全自主可控。“北斗基礎產品已實現歷史性跨越,國產北斗芯片實現規模化應用,總體性能達到甚至優於國際同類產品。”北斗三號總設計師陳忠貴說。

團結協作:

這裡沒有個人英雄

北斗作為一個重大而複雜的系統工程,直接牽引帶動著數百家單位、數萬工作人員,並在20餘年的研製中鍛造出了注重傳承、密切配合、主動協作、顧全大局的精神。

“這是一項團隊工程,沒有個人英雄,航天事業的成功是一個團隊的成功。”謝軍說。

每一顆北斗衛星都有著強大的“幕後團隊”,牽動著衛星、運載火箭、運控、應用、測控、發射場等各大系統。以衛星系統為例,總體設計、結構機械、熱控制、綜合電子、控制與推進、載荷等眾多分系統,以及測試、總裝等環節的北斗人,不論是順境還是逆境,大家心往一處想,勁兒往一處使,用汗水和智慧助推著北斗邁出堅實而敏捷的步伐。

即便是團隊中的泰斗和“明星”人物,也不愛“藏著掖著”。他們相信“一代更比一代強”,醉心於推進知識轉移和人才培養,並摸索出“四助”策略:“自我學習,自我提高”的自助、“以老帶新,傳承經驗”的幫助、“專業培訓,注重實效”的輔助和“專業互補,共同進步”的互助。

在創業階段,“老北斗人”用藥盒和大頭針製作簡易的衛星模型,以便向新員工詳細講解。後來,他們用“共享筆記本”等形式你一句、我兩行地記錄研製經驗和心得。再後來,他們設立了督導師制度,手把手地助推青年成長,並認真編著了總體設計指南以及各分系統的設計/工作手冊,傾囊傳授寶典,並用《航天器總體設計禁忌》詳解設計中的“清規戒律”。創新開展的虛擬衛星培訓項目也漸漸成為“北斗新人”們的必修課,他們分工協作,用不到一個月的時間設計一顆“麻雀雖小,五臟俱全”的虛擬衛星,通過考核後才能走上工作崗位……現在,他們有了“科研生產一體化管控平臺”等數字化工具,顯著提升了積澱與設計製造能力。

這樣給力的傳幫帶,加上密集組網的工程歷練,大大縮短了北斗人才成長週期。“90後”餘速加入航天隊伍才一年多的時間,便經歷了多顆北斗衛星研製工作,獨立完成了某測試設計和實施,保障了多顆衛星多階段測試任務的順利完成。

如今,北斗已形成了一支平均年齡38歲、老中青結合的團隊,走出了中國工程院院士範本堯以及10餘名衛星總設計師/總指揮、20餘名副總設計師/副總指揮等領軍人才,為我國航天事業的發展錘鍊了豐富而寶貴的“明星”陣容。

攻堅克難:

以百米速度跑馬拉松

“我們是以百米速度跑馬拉松。”謝軍如此形容北斗的研製節奏。正是在這樣的節奏下,北斗逐漸孕育出了直面挑戰、開拓進取、爭分奪秒、奮鬥不息的攻關精神。

很多北斗人至今還清晰地記得2007年首顆北斗二號衛星研製時的那段“激情燃燒的歲月”。根據國際電聯的規則,頻率資源是有時限的,過期就會作廢。時間不等人,爭分奪秒才能完成前期所有研製,為了節省時間,所有參試人員進駐發射場後又大幹了3天體力活,搬設備、扛機櫃、布電纜。沒有片刻喘息,緊接著就是200小時不間斷的加電測試。這一次,院士、型號老總和技術人員一起排班,共同度過次次險情和種種考驗。大多數隊員都因為水土不服而拉肚子、發燒,但大家都帶病堅持。2007年4月16日,在成功發射的兩天後,北京從飛行試驗星獲得清晰信號,此時距離空間頻率失效僅有不到4個小時。

與航天強國的導航系統相比,中國北斗起步晚、基礎弱,高精度時間基準技術成為最大的“攔路虎”——這項核心技術直接決定著定位精度,決定著整個工程的成敗。由於研製出的第一臺原子鐘在工作時經常出現突跳,精度很差。為了解決這一問題,北斗人展開了艱苦卓絕的攻關。為堅持做完試驗,不錯過任何一個疑點,他們可以3天不合眼;為確保每一款國產化產品達標,他們輾轉於祖國各地的研製單位……通過多年不懈努力,北斗人全力啃下了這塊“硬骨頭”,使國產星載銣鍾從無到有,從粗到細,性能指標不斷提高,成功突破了封鎖,填補了國內空白。現在,國人可以挺起腰桿自豪地說:“以前我們有原子彈,現在我們有原子鐘。”

這種攻關精神,在老北斗人的言傳身教中,傳給了後來者。北斗三號星間鏈路是關乎全球組網至關重要的技術,在方案確立的關鍵階段,航天科技集團五院當時只有29歲的康成斌大膽提出了某關鍵技術的驗證,為攻克星間鏈路難關打下了堅實基礎。航天科技集團五院當時最年輕的總體主任設計師楊聰偉,面對嶄新的衛星平臺,牽頭完成了北斗導航衛星數管分系統技術要求和軟件用戶需求,並首次應用在國內衛星平臺,開拓了北斗導航衛星數據管理系統的新時代。

為提高衝刺速度,北斗人優化流程,採用新方法、新技術,不斷提升“宇航智造”能力,在高質量、高效率、高效益研製方面積累了寶貴經驗。“我們通過優化管理流程,大幅提高了工作效率,做到了發射場試驗隊人員人數較以往減少近一半,雙星發射場的全流程時間由試驗星的55天壓縮到現在的35天。”北斗三號衛星總指揮遲軍說。航天科技集團五院開創的導航組網衛星研發管理新模式,實現了“一支隊伍,多個任務,協調統一”,最早形成並實踐了中國航天產品工程的理論和方法,樹立了我國宇航產品工程管理的典範,有力託舉了北斗導航衛星組批生產和密集發射。

追求卓越:

用匠心打造精品

與別的衛星不同,北斗對於系統的連續、穩定、完好、可用要求極高,一個產品的好壞直接影響著十幾顆衛星的成敗,牽一髮而動全身。因此,“零缺憾”是北斗人執著的追求目標,質量更是他們精心呵護的“眼珠子”。

在北斗三號首組衛星研製過程中,出現過蓄電池電壓微小誤差的小插曲。航天科技集團五院的工作人員發現,蓄電池某個單體電池與其他電池相比有微小差異,每10天就有一毫伏的增加。按照設計,電壓差增加到一定限額,蓄電池就會自動調整,不會影響運行。“不能帶著任何疑點上天!”工作人員不打算放過這個隱患,下定決心換!就這樣,他們重新打開太陽翼,卸下艙板,換下有隱患的蓄電池組,加班加點,依然按照原計劃完成了全部工作,讓衛星又多了一份安全保障。

年輕的北斗人也繼承了嚴慎細緻的工作作風。在第9顆北斗三號衛星某關鍵單機測試中,總體主任設計師劉家興發現了一個關鍵指標超標。超了多少呢?小於一納秒。也就是說,小於十億分之一秒,短到用“瞬間”都難以形容。

問題擺在那裡,如果不查個水落石出,劉家興過不了自己心裡的那道關。可是,進一步排查無疑會增加很多工作量,而且不一定能查出結果。關鍵時刻,他想起北斗前輩們的話:航天工程牽一髮而動全身,對分析出的問題不能隱瞞,要勇敢面對。最終,劉家興坦誠地與設計師們交底,贏得了大家的支持。他們深深地紮下去,同甘共苦,相互扶助,最終發現了產品設計上的深層次質量問題。就是這種把工作看作神聖的事業,用匠心打造精品的作風,創造出中國北斗一個又一個奇蹟。

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