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闻名全国的北斗导航核心技术,湖南这个高校是如何啃下硬骨头的

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发表于 2017-9-20 16:20 | 显示全部楼层 |阅读模式
原标题:神州“北斗”耀环球

2013年11月5日,习主席视察国防科技大学,在考察北斗卫星导航工程科研成果时,他勉励科研人员努力将核心技术掌握在自己手中,把北斗卫星导航系统建设好。4年来,国防科技大学电子科学学院卫星导航技术创新团队,始终牢记习主席嘱托,自主创新,顽强拼搏,在卫星导航工程中实现一系列关键技术突破——


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北斗攻关(资料图)

深秋的夜晚,繁星满天。国防科技大学“北斗”大楼灯火通明,夜以继日,连续奋战,已成为国防科大卫星导航技术创新团队的常态。在最近北斗三号全球导航系统建设招标中,这个团队凭借深厚的技术积累和先进技术方案,一举中标10多个重点项目。他们把中标的喜悦藏在心中,随即又打响了一场新的攻关战斗。


将核心关键技术掌握在自己手中

4年前的那一刻,令团队领头人王飞雪教授难以忘怀:习主席视察学校时,专门听取他介绍北斗卫星导航工程项目研制情况,详细询问有关北斗核心设备性能。习主席的殷切勉励与期待,让王飞雪和团队成员倍受鼓舞和鞭策。

从一名初出茅庐的博士生,到我国北斗导航工程年轻的顶层设计专家和专家组组长,王飞雪早已把自己融入到“北斗”事业中。突破掌握核心关键技术,建设世界上最先进的卫星导航系统,一直是他和团队成员的梦想。

20多年来,王飞雪率领团队先后攻克导航信号快速捕获、短时高精测距、强抗干扰能力等数十项关键技术,研制出卫星和地面运控系统中的大批核心装备。


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王飞雪教授(资料图)

2007年4月,我国北斗二号第一颗卫星发射升空后,遭遇强烈电磁信号干扰,无法进行正常通信。问题如果不能尽快解决,即将组网的10多颗卫星发射将无限期推迟,已发射的卫星也无法实现预期目标。


当时的解决方案有两种:一是“躲”,二是“抗”。前者技术难度小,但前期已经建成的地面系统需要重建,国家将蒙受数十亿元资金损失,且电磁环境一旦改变,卫星还要“躲”个没完。后者耗费资金少,但技术难度大,风险高,时间紧迫,能否实现,胜败难料。面对困境,国防科大卫星导航技术创新团队迎难而上,立下军令状。经过3个月连续奋战,研制出具有超强抗干扰能力的卫星载荷,将我国北斗卫星抗干扰能力提高了1000倍,打造出卫星电磁防护盾牌。我国卫星导航工程首任总设计师孙家栋院士称赞他们是“李云龙式”的科研团队。


创新无止境。2015年3月,我国北斗全球系统首颗试验卫星成功发射。在轨测试表明,该团队研制的卫星载荷,其干扰能力在原来基础上又提高了100倍,采用数字光纤技术的试验注入站系统,信号时延稳定性比第一代系统提高两倍,时频信号远距离传输能力提高了60多倍。此外,他们研制的地面监测接收机和卫星有效载荷集成测试与评估系统,在北斗全球系统首颗试验卫星工程获得成功应用,为北斗全球系统导航工程提供了强有力的技术支持。


如今,这支伴随着北斗事业成长起来的团队,已成为北斗卫星导航定位系统总体设计、关键技术攻关和工程建设的主要依托单位之一,也是国内唯一同时承担系统核心体制、卫星关键载荷、运控主体、测试设备研制任务的单位。


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王飞雪教授与学员探讨信号数据(资料图)

把科研成果转化为战斗力

在边防巡逻、抢险救灾、海上搜救的视频画面中,人们总能看到执勤和救援人员手持北斗用户机,报告着自己的准确位置。这款具有定位、短报文通信功能的便携式北斗用户机,就是国防科大卫星导航技术创新团队将科研成果转化战斗力的成功案例。

用自主创新成果服务战斗力建设,始终是这个团队的不懈追求。一边着力突破核心关键技术,一边瞄准应用需求,不断推动科研成果向战斗力转化。

提高导弹打击精度,需要卫星导航提供帮助。炮弹能否像导弹一样安装导航系统?由于炮弹体积太小,难以容纳导航设备,曾被人认为是异想天开,不可能实现。

如果要给火炮装上“眼睛”,就必须研制极小体积的导航接收机。这个团队把为战斗力服务作为创新突破口,经过刻苦攻关,创造性地研制出一种只有硬币大小的“炮弹专用北斗导航接收机”。这项成果一经应用,随即创造出我军火炮射击命中率的新纪录。


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王飞雪教授和学员一起讨论学术研究(资料图)

2016年5月,工程车辆精准导航测向系统由团队研制成功。这个由1个手机大小的主机和两个光盘大小的天线组成的系统,能有效提高车辆、船舶和无人机平台的精准定位与测向,无论它们走到哪里,监控中心都能实时掌握其位置和工作状态,可帮助无人机完成自主起降、固定高度自主巡航和空中悬停自主转向等高难度动作,极大提高了武装装备的战斗力。

“部队有什么需求,我们就研制什么装备。”据团队孙广富教授介绍,目前,用于各类飞机、舰船、车辆、导弹等武器装备的某型核心导航芯片,70%由团队研制生产,并全部实现了自主可控。


托举“北斗三号”覆盖全球

“450”与“1797”。这是两年前王飞雪44岁生日当天写在笔记本上的两个数字,它有何深意呢?

王飞雪说:“前一个数字,是习主席叮嘱我和团队‘把北斗系统建设好’之后的天数,后一组是2020年北斗卫星导航定位系统实现全球覆盖目标要拼搏的天数。”

这是他给自己和团队的“军令状”,亦是奋起冲锋的集结号。


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王飞雪教授在科研现场指导(资料图)

2015年,王飞雪等专家受邀赴俄罗斯参加莫斯科导航论坛,国际卫星导航界的专家感叹:中国北斗已超越欧盟的伽利略和俄罗斯格洛纳斯,跃居第二了!

王飞雪听了并不觉得意外。努力实现世界第一,才是他和团队追求的目标。他告诉记者:正要建设中的北斗三号全球导航系统,2020年实现全球覆盖后,部分性能将有望领先于美国GPS。

为了实现这一目标,自2014年以来,团队在北斗全球系统体制设计、信号设计及实现、星上载荷研制、地面运控及测试评估设备等方面,承担了数十项关键技术攻关和核心装备研制任务。

作为北斗工程重大专项导航技术专家组的组长单位,这个团队还全面参与国家综合导航定位授时体系、国家时频体系、时空基准等专项的工作。

截至去年,团队出色完成了北斗三号“全体制、全系统、全链路”30余项关键技术攻关任务。今年5月,又研制成功北斗三号全链路仿真与测试一体化系统,为卫星导航新设备建立起一个“体检”中心,使北斗三号各种设备有了一套科学严格的测试验证系统。

今年暑假期间,长沙气温高达40度,团队成员仍然奋力攻关不止。陈华明研究员告诉记者,为了早日实现北斗全球覆盖目标,团队目前承担着新一代北斗核心导航信号设计、30颗星的数百台单机模块、数千台套地面站关键设备的研制任务。


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攻关没有穷期,梦想就在前方。

记者结束采访时,眼前的一幕让人惊诧不已:实验室里,一排排机柜上的显示灯急速闪烁,键盘敲击声响成一片,宛如千军万马在呐喊、冲锋……




作者|王握文、葛林楠、胡浩巍

发表于 2017-9-21 14:53 | 显示全部楼层
这么叼
脑病问答网ask.bjjyzyy.com
发表于 2017-10-16 15:58 | 显示全部楼层
梦想就在前方,加油呐
发表于 2017-10-21 17:55 | 显示全部楼层
将山姆踩了
发表于 2017-11-14 09:45 来自红网论坛客户端 | 显示全部楼层
了不起!
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