中國北鬥衛星曾遭某國電磁幹擾,36歲的王飛雪僅用70天破解

2020-12-18 胖福的小木屋

從上個世紀90年代以來,衛星技術發展迅速,各式各樣的衛星系統很多。大家常見的有衛星 固定通信系統還有衛星廣播,還有衛星遙感,比如說軍事偵測衛星等等,還有衛星移動業務,衛星頻率和軌道資源是衛星應用產業發展的基本要素,既是全人類所共有、寶貴的自然資源,也是世界各國必爭的一種寶貴的戰略資源,

正因為如此,所有衛星系統在投入使用之前,都必須向ITU(國際電信聯盟)申報衛星網絡的頻率和軌道信息資料,除此之外,有時候你向國際上申報了頻率軌道資源之後,你跟相關國家進行談判避免產生幹擾。

上個世紀90年代,中國確立了北鬥三步走發展計劃,第一步建設北鬥一號系統,又叫北鬥衛星導航試驗系統,實現衛星導航從無到有;第二步,建設北鬥二號系統,從有源定位到無源定位,區域導航服務亞太;第三步,建設北鬥三號系統,實現全球組網。

當時中國想要申請頻率,遭到了某國的幹擾,某國想要在大會上刪除中國想要的頻率,後來中國聯合俄羅斯,讓計劃破產,最後,中國和歐盟聯合申請到了頻率,在2007年之前要發射,否則無效。

由於和歐洲伽利略的合作出現了問題,中國「北鬥」二號2004年才立項的,所以留給「北鬥」二號的研製時間只有3年,而當時一般研製一顆衛星需要5年。當時,在北鬥所有人的努力下,終於在2007年4月初,首顆「北鬥」二號衛星成功發射。

據北鬥總師楊長風回憶,北鬥二號第一顆衛星發射以後,就受到某國複雜電磁幹擾,衛星通信甚至發生了阻斷。

電磁幹擾(EMI) 是一種任意的電磁信號或電磁擾動,它可以是天然的,也可以是人為的。正是這種擾動信號會降低衛星上電子部件的性能,或者使其功能受到抑制。

在航天史上,由電磁幹擾引起飛行計劃推遲和飛行失效的事例很多。如探險者-3號在與運載火箭對接之後,由於發現幹擾問題而推遲發射;徘徊者-6號的電視攝像機的兩個通道,在發射67秒後因設備意外觸發而燒毀;羚羊-3號由於受重量的限制,開關器件未上星,致使分子氧濃度的測量模糊,損失了不少數據,總之,在衛星的各種故障中,因電磁幹擾或電磁環境不相容引起的系統故障約佔1/3。

如果不能解決電磁幹擾,那麼北鬥二號後續計劃將無法進行,在這個時候,王飛雪接下來了這個難題,承諾三個月解決。王飛雪是中國北鬥專家,也是中國航天領域的少年奇才,當初90年代中國北鬥工程剛剛立項的時候,就遭遇了信號「快捕精跟」問題(快速捕捉精確跟蹤的縮寫)。

就在眾人一籌莫展之際,還在國防科技大學攻讀博士生的王飛雪向自己的國防科技大學郭桂蓉教授主動請纓要解決這一難題,最終,王飛雪成功研製北鬥「快捕精跟」技術設備,年僅27歲。

後來他還和團隊一起攻克導航信號短時高精度測距等一系列關鍵技術,先後研製出我國第一臺可攜式用戶機,世界領先的監測接收機、精密測距碼模塊及注入系統、星載上行測距終端等星地設備,為建設我國獨立自主的北鬥系統做出了卓越貢獻。

僅僅用了70天,他和團隊拿出了具有強大抗幹擾能力的衛星載荷,一舉攻克強幹擾環境下高精度測距這一世界難題,使衛星抗幹擾能力提升1000倍,避免了國家巨額損失,那個時候王飛雪也才36歲。

當中國啟動北鬥三號建設的時候,北鬥衛星導航全球系統首顆實驗組網衛星在西昌衛星發射中心成功發射,標誌著中國北鬥系統由區域運行向全球拓展的啟動實施。在這項任務中,王飛雪和團隊承擔了30餘項任務,是國家唯一同時承擔北鬥衛星導航系統核心體制、衛星載荷、地面運控、測試評估和裝備應用任務的團隊。

王飛雪曾說:「這條路,沒人知道哪裡是盡頭,但我們必須走下去,如果說是使命感,這就是我們的使命感——為建設世界上最好的衛星導航系統奮鬥終生。」

如今,北鬥三號全球衛星導航系統正式開通,我們應該像王飛雪等一大批北鬥人致敬,正是因為有他們的付出,中國才成為除美國之外,第二個擁有成熟導航系統的國家。

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