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“北斗狂人”林寶軍:要做四大衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的世界第一

來(lái)源:中國(guó)經(jīng)濟(jì)周刊 2020-10-16 閱讀:395
  

“在四大導(dǎo)航系統(tǒng)里,原來(lái)的目標(biāo)是爭(zhēng)二保三,但我覺(jué)得既然上場(chǎng)就要進(jìn)球,我的目標(biāo)就是世界第一,否則咱就別做。” 北斗三號(hào)系統(tǒng)衛(wèi)星總設(shè)計(jì)師、中科院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院副院長(zhǎng)林寶軍說(shuō)。

林寶軍被人稱為“北斗狂人”,他認(rèn)為按部就班跟別人走,不可能實(shí)現(xiàn)超越。此次他帶領(lǐng)的81人首發(fā)星團(tuán)隊(duì),平均年齡只有31歲,他們用三年零三個(gè)月的時(shí)間,順利完成北斗三號(hào)12顆組網(wǎng)衛(wèi)星的部署任務(wù),實(shí)現(xiàn)美國(guó)GPS 2到GPS 3 20年才能完成的跨越。

《中國(guó)經(jīng)濟(jì)周刊》:您如何評(píng)價(jià)北斗三號(hào)從設(shè)計(jì)到具體實(shí)施的過(guò)程?

林寶軍:可以說(shuō)超乎預(yù)期,沒(méi)有遺憾。團(tuán)隊(duì)有自信、有追求、有夢(mèng)想。

最后一顆組網(wǎng)星打完后,我收到一條短信,說(shuō)“這顆星終于成功了,我們完成了別人認(rèn)為不可能完成的事情”。

實(shí)際上,每一顆星都傾注了我們的心血和感情,每一顆星都體現(xiàn)了北斗人的拳拳報(bào)國(guó)之心。雖然過(guò)程有挫折,但我認(rèn)為這都是前進(jìn)途中必須交的學(xué)費(fèi)。就像生活,酸甜苦辣咸必須都有。

我們團(tuán)隊(duì)這幫“不知天高地厚”的年輕人,每天綁在一起,干自己喜歡的事業(yè),這就是一種幸福,我為這群年輕人點(diǎn)贊。

《中國(guó)經(jīng)濟(jì)周刊》:美國(guó)蘋果公司可以說(shuō)是領(lǐng)航GPS市場(chǎng)的公司。有消息透露,iPhone12有可能兼容北斗信號(hào),對(duì)此您如何看?

林寶軍:我估計(jì)是必然的,否則iPhone12一定會(huì)慘遭淘汰。人類不會(huì)有好東西不用,況且北斗系統(tǒng)提供的服務(wù)是免費(fèi)的。

古代中國(guó)人發(fā)明的指南針,全世界都在用,北斗是中國(guó)航天人給世界的又一貢獻(xiàn)。建設(shè)北斗不是為了稱霸世界,是為了造福全人類。

《中國(guó)經(jīng)濟(jì)周刊》:北斗三號(hào)打破一顆衛(wèi)星上新技術(shù)不超過(guò)30%的慣例,新技術(shù)比例達(dá)到70%,底氣何來(lái)?

林寶軍:我壓根兒沒(méi)考慮這個(gè)慣例,這是觀念的突破。別人認(rèn)為進(jìn)口的東西更保險(xiǎn),這是大家慣有的觀念,沒(méi)人敢用國(guó)產(chǎn)的。我們團(tuán)隊(duì)不然,只要理論行得通、驗(yàn)證充分了,國(guó)產(chǎn)不等于不保險(xiǎn)。

《中國(guó)經(jīng)濟(jì)周刊》:北斗三號(hào)比計(jì)劃提前半年完成組網(wǎng),是如何做到的?

林寶軍:用靠譜創(chuàng)新的技術(shù)、成熟的工藝,加上充分的地面試驗(yàn),就可以實(shí)現(xiàn)跨越。

一般來(lái)講,我們拿到一個(gè)問(wèn)題,先分析歐美國(guó)家在做什么,把這個(gè)調(diào)研清楚后,找到和他們的差距,確定好關(guān)鍵技術(shù),攻克后縮短差距。但是你想想,如果他們的目標(biāo)錯(cuò)了,不就把人帶到溝里去了?

我的想法是,不要以他們?yōu)槟繕?biāo),也不要以權(quán)威為準(zhǔn),要以客觀事物發(fā)展的本質(zhì)需求為目標(biāo)。

像星間鏈路技術(shù),讓北斗實(shí)現(xiàn)了“一星通,星星通”。一開始所有人都認(rèn)為,這只是個(gè)方向,連美國(guó)人都還沒(méi)做出來(lái),中國(guó)人不可能做出來(lái)。事實(shí)證明,我們不僅做出來(lái)了,還使北斗系統(tǒng)的整體精度一下子提升到世界領(lǐng)先水平。

《中國(guó)經(jīng)濟(jì)周刊》:北斗三號(hào)衛(wèi)星的自主運(yùn)行是指什么?

林寶軍:就是地面什么都不用管,北斗三號(hào)衛(wèi)星自己在天上工作。

比如,衛(wèi)星大部分時(shí)間是全陽(yáng)照,但在太陽(yáng)陰影處,兩翼的太陽(yáng)能充電板就沒(méi)電了,這時(shí)需要地面控制,讓蓄電池放電?,F(xiàn)在是衛(wèi)星自己就都操作了。北斗三號(hào)組網(wǎng)衛(wèi)星可以在不依賴地面的情況下自主運(yùn)行,并保證用戶的精度。

《中國(guó)經(jīng)濟(jì)周刊》:芯片是衛(wèi)星最核心的元器件,北斗三號(hào)的“心臟”采用中科
研發(fā)的國(guó)產(chǎn)龍芯,背后原因是什么?

林寶軍:北斗三號(hào)在天上要實(shí)現(xiàn)星間鏈路、軌道運(yùn)算、運(yùn)行管理、波速指向和路由等功能,需要很大的運(yùn)算量。

原來(lái)我們用的是歐洲sc80c32芯片,為了滿足上述功能,需要用好多塊芯片合起來(lái)。國(guó)產(chǎn)的龍芯,一片是它運(yùn)算能力的10倍,所以我們下決心用。

另外,在天上工作時(shí),sc80c32芯片大概一周會(huì)出現(xiàn)一次計(jì)算錯(cuò)誤,但龍芯累計(jì)壽命已經(jīng)30年了,出錯(cuò)率是零?;旧峡梢哉f(shuō),一片龍芯是10片歐洲芯片的能力。
所以說(shuō),國(guó)產(chǎn)不等于不好,國(guó)產(chǎn)不等于不可靠。

《中國(guó)經(jīng)濟(jì)周刊》:如果北斗三號(hào)35顆衛(wèi)星中,有出現(xiàn)問(wèn)題或者故障的小衛(wèi)星,系統(tǒng)還能正常運(yùn)作嗎?

林寶軍:從導(dǎo)航原理來(lái)講,只要見到4顆星就可以定位。北斗星座在設(shè)計(jì)之初已經(jīng)考慮了必要的冗余,打到天上的星,比我們正常功能需求要富余很多。這樣做就是希望當(dāng)一兩顆衛(wèi)星出現(xiàn)問(wèn)題的時(shí)候,全球用戶仍然能正常使用。

《中國(guó)經(jīng)濟(jì)周刊》:雖然我們的北斗比一般的小衛(wèi)星壽命更長(zhǎng),可達(dá)10~12年,但衛(wèi)星在軌很難維護(hù)、修復(fù)和更換,北斗三號(hào)服役期滿后如何處理?

林寶軍:我們會(huì)不斷地補(bǔ)發(fā)備份星。服役期滿的小衛(wèi)星就回不到地球了,讓它飄到更高的墳?zāi)管壍廊?。如果衛(wèi)星還能滿足要求,會(huì)繼續(xù)用。

《中國(guó)經(jīng)濟(jì)周刊》:北斗三號(hào)組網(wǎng)成功,是否說(shuō)明我們實(shí)現(xiàn)了天地一體化?

林寶軍:這個(gè)網(wǎng)實(shí)際上已經(jīng)實(shí)現(xiàn)天地一體化了。

北斗55顆衛(wèi)星組成的網(wǎng),是目前中國(guó)衛(wèi)星最多、最復(fù)雜,而且最貼近民眾的網(wǎng)。其他比如遙感衛(wèi)星等,大家可能體驗(yàn)不到,導(dǎo)航衛(wèi)星和智能手機(jī),和咱們的生活最密切相關(guān)。

比如我身在運(yùn)控大廳里,可以每3秒鐘看到指定衛(wèi)星的數(shù)據(jù),它在天上到底怎么樣,我在地上都能看見。再加上實(shí)現(xiàn)了星間鏈路,我可以給天上的各個(gè)衛(wèi)星發(fā)送指令。

《中國(guó)經(jīng)濟(jì)周刊》:北斗三號(hào)55顆衛(wèi)星,其實(shí)是不同的團(tuán)隊(duì)在做,怎么保證質(zhì)量?
林寶軍:功能定義成一樣,協(xié)議定義成一樣,協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)等做成一樣就可以了。

上海團(tuán)隊(duì)共發(fā)射了12顆衛(wèi)星,長(zhǎng)相都差不多,但試驗(yàn)星和組網(wǎng)星“肚子里”的東西會(huì)有微弱的區(qū)別。我們的技術(shù)在不斷進(jìn)步,衛(wèi)星的功能也越來(lái)越強(qiáng)。像首發(fā)星還沒(méi)配置氫鐘,第二顆星的時(shí)候就上了。明年再打星就要上激光冷原子鐘了,技術(shù)在不斷跨越。

《中國(guó)經(jīng)濟(jì)周刊》:北斗三號(hào)組網(wǎng)成功后帶來(lái)巨大商業(yè)價(jià)值,“北斗+”“+北斗”的想象空間無(wú)限大,您怎么看?

林寶軍:確實(shí)是無(wú)限大。任何數(shù)據(jù)沒(méi)有時(shí)間和位置的屬性,就是無(wú)用的數(shù)據(jù)。跟我們生活息息相關(guān)的信息,80%都和時(shí)空有關(guān)。說(shuō)導(dǎo)航是國(guó)家信息的基石,是全人類基礎(chǔ)性的公共設(shè)施,是國(guó)之重器,怎么說(shuō)都不過(guò)分。

大家都說(shuō)時(shí)間就是金錢,確實(shí)是。比如說(shuō)銀行結(jié)算,時(shí)間上差一毫秒結(jié)算日期就會(huì)變,沒(méi)準(zhǔn)幾十個(gè)億就損失掉了。再比如在泥石流之前,通過(guò)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)測(cè)繪監(jiān)測(cè)到極其輕微的形變,就可以提前安排人員撤退,減少損失。

北斗和百姓生活太密切了,能應(yīng)用的場(chǎng)景太多。

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