2020年6月30日,北鬥三號全球衛星導航系統最後一顆組網衛星、第三顆地球靜止軌道衛星定位成功、有效載荷完成開通,經過遙測數據判讀,星載基準頻率合成器、原子鐘、導航任務處理單元、星間鏈路等載荷設備均工作正常,地面接收信號正常。
浩瀚的宇宙中,有數十顆「中國造」的北鬥衛星閃爍著光芒;廣闊的地球上,數千個基準站、參考站分布於大江南北;人間近30年的歲月裡,30萬多名工作人員、300多家研發單位付出了無數的心血。
在這其中,有許許多多西安交通大學的校友們秉承西遷精神,參與了北鬥論證、規劃、建設、應用等各個方面,用他們的聰明才智和辛勤汗水,為中國北鬥貢獻了交大力量。
在此,我們為您系列講述其中部分西安交通大學校友的故事,以此致敬偉大的祖國與時代。
北鬥系統論證及規劃者:讓「中國北鬥」閃耀宇宙
趙康寧
西安交大1982屆計算機專業校友
趙康寧是1977年恢復高考後的第一批大學生。畢業後被選送至解放軍總參謀部工作。1992年起,趙康寧參與並負責北鬥一號系統重要組成環節:地面高程資料庫系統總體設計及研製建設工作。
8年間,軍地科研人員協作攻關,完成了基於1:5萬地形圖的全國高程數據採集、存儲、管理和應用開發,按時保質提供北鬥一號星地聯調、系統運行及其他重點工程使用,項目獲得電子工業部科技進步一等獎。
2003年,趙康寧受命籌組北鬥衛星導航定位管理機構和應用推廣工作,2007年被正式任命為中國衛星導航定位應用管理中心常務副主任,與團隊履行使命,忘我工作。
2008年「512」汶川大地震發生後,正在西安承辦國際電聯頻率資源協調會議的趙康寧,得知無法探知震區災情。他心急如焚,請纓參戰,主動向上級建議動用北鬥導航裝備為抗震救災服務。
在隨後的日子裡,他帶領「北鬥導航抗震救災應急小分隊」不畏艱險、不怕犧牲,深入北川等重災區,勘查報告一線災情,充分發揮了北鬥短報文的功能優勢,向總部上報數百條災情報告和施救建議,救助群眾上萬,被評為總參抗震救災先進個人,榮立二等功一次。
2009年3至4月間,趙康寧父親病危,但他正在參加天上北鬥衛星故障搶修,無法盡孝。現場指揮楊長風(現任北鬥總師)專程帶人去醫院探望慰問,老人深知兒子的家國大愛,辭世前,毫無怨言。
30多年裡,趙康寧歷經院校、科研所、基層部隊和總部機關多種崗位錘鍊,先後參加並組織完成北鬥導航系統建設與應用等近十項主要型號裝備研製、重點科研課題及工程建設項目,為國防和經濟社會建設盡了一份交大學子的責任和義務。他與團隊成員研究制定了衛星導航定位應用的有關法規、規章和標準規範,論證、擬制北鬥導航系統研製總要求、發展規劃以及系統運行、資源調配、設備使用等管理規章規範,為中央決策北鬥開放民用、產業與政策調整、中長期發展目標規劃提供依據。
他參與並籌劃了北鬥一號系統應用試點、示範交流、裝備推廣以及國家反恐維穩、戰略戰役演習等重大活動保障,有力推進北鬥在交通運輸、漁政指揮、森林防火、電網授時、搶險救災、環境監測及國防安全等領域應用。
他負責組織北鬥一號系統運行管理和應用服務工作,指導協調地面運控中心、場站細緻操作、精心維護、熱情服務,實現了系統連年穩定運行目標;參與組織完成北鬥二號系統研製、調試試驗和開通運行,協調支撐北鬥二號產品研發、規模應用和產業布局推進,籌劃、推動「中國人民解放軍標準時間」及國家時間頻率體系、北鬥導航位置服務數據中心研究論證及軍民融合重大基礎項目規劃。
他還與團隊一起,在國家無線電主管部門積極支持下,有遠見地謀劃北鬥全球系統頻譜資源規劃設計和申報,多方開展技術協調和磋商,實現了北鬥進入國際電聯頻率總表及激活保護,爭得主動。
他作為中方專家,參加了聯合國「全球衛星導航委員會」籌組等工作,爭取並實現了北鬥系統的「核心供應商」地位;與日、俄等國同行努力溝通、協商,實現了三星共位運行,為多星在軌共位提供了中國思路和國際方案。
他先後榮獲國家部委、軍隊科技進步一等獎3項、二、三等獎5項,發表學術論文近20篇,專著2部。2010年,當選「為新中國軍事測繪事業做出傑出貢獻的60名先進個人」,受到總參、總政表彰。
提到自己與「北鬥」的難捨情緣,趙康寧曾為北鬥一號系統試運行撰寫了一幅對聯:
經天緯地,情系中華,入軌北鬥遨長空;
丹心報國,志在千裡,定位官兵競風流。
這也是他——一位「北鬥」老兵非凡人生的真實寫照。
北鬥系統時間與信號工作的參與者
吳海濤
西安交大1988屆信息與控制工程系無線電技術專業校友
1988年畢業於西安交大信息與控制工程系無線電技術專業,1991年在中科院陝西天文臺獲碩士學位,2002年4月在中科院國家授時中心獲天體測量與天體力學博士學位。2002年8月,在國家授時中心參加工作,2004年8月至2015年7月任國家授時中心副主任。曾任中科院光電研究院副院長、中科院衛星導航總體部總工程師。現任中科院空天信息研究院黨委副書記、中科院衛星導航總體部主任、北鬥衛星導航系統副總設計師。
他長期從事時間傳遞、衛星導航時間同步研究工作。在我國陸基長波授時系統領域裡提出的數位化授時方法與技術,在多套系統中得到應用。在北鬥衛星導航系統時間頻率體系構建中,發揮了重要作用。在衛星導航系統試驗驗證與測試評估方面,開展了大量工作。目前主要承擔導航定位授時體系新型技術的試驗驗證工作。發表學術論文多篇,出版《衛星導航系統時間基礎》《北鬥授時技術及應用》專著兩部。
吳海濤擔任組織委員會秘書長的中國衛星導航年會,十年來走遍祖國大江南北,聚合全球衛星導航智慧和資源,在支持衛星導航領域學術交流,促進衛星導航技術進步、系統建設、應用推廣、人才培養和科學普及等方面發揮了重要作用。十年來,中國衛星導航年會主題契合北鬥系統發展進程,洞察時代科技變化。
成為了「北鬥人」生活中不可或缺的一部分。每年都有許多科技工作者期盼年會的召開,大家歡聚一堂,共同探討北鬥的未來。吳海濤說,通過年會的組織和召開,一是在未來深耕衛星導航理論與技術;二是鼓勵更多學者用更廣闊的視野研究綜合時空體系,尋求導航技術更豐富的應用天地;三是要著力營造推進導航應用與產業發展的新空間,用更鮮活的形式展示應用成就;四是致力國際化,服務「中國的北鬥,世界的北鬥,一流的北鬥」。
宿晨庚
西安交大2005級電信學院信息工程專業校友
宿晨庚,2005年進入西安交大電信學院信息工程專業學習,2009年保送進入北京跟蹤與通信技術研究所讀研,並以優秀碩士論文的優異表現留所工作,榮獲部委級科技進步獎一等獎1項,二等獎2項。他一直從事北鬥系統總體設計和導航信號體制設計工作,親歷了北鬥三號論證攻關、研製建設到星座組網的艱辛歷程,作為工程大總體團隊成員參與見證了北鬥系統從區域向全球、從追趕到比肩超越的發展歷程。
導航信號是衛星導航功能實現的載體,決定了系統使用性能和應用前景,是國內外衛星導航系統和用戶關注的焦點。宿晨庚作為技術骨幹勇於肩負起信號設計的重任,從體制設計到工程實現、從地面驗證到在軌試驗、從國際協調到專利保護,每一個環節,每一項工作,他都一絲不苟、全力以赴。歷經長達6年的艱苦攻關與協調,最終確定了自主智慧財產權的北鬥三號信號方案,通過官網向全球發布並推廣應用。實測結果表明,北鬥三號信號性能達到了世界一流水平,實現了與其他GNSS系統的兼容互操作,並獨具特色支持多樣化服務。
雖然北鬥三號組網部署已圓滿收官,但吳海濤、宿晨庚等北鬥人從未停止求索的腳步,繼續投入後續論證,為建設「更加廣泛、更加融合、更加智能」的國家綜合定位導航授時體系砥礪前行。
北鬥衛星及火箭研製者:攻堅克難 敢打必勝
原子鐘被譽為衛星導航系統的心臟,是核心單機產品,它直接決定了導航定位的精度。若衛星存在十億分之一秒(1納秒)的時間誤差,則會產生0.3米的測距誤差。2005年,當時正在建設的北鬥二號系統的原子鐘突遇問題。
當時北鬥人有這樣一句話:「六七十年代有原子彈,我們北鬥人一定要有自己的原子鐘」。為了加快原子鐘的研製進度,上級單位讓國內三家最強實力的原子鐘研究隊伍同時啟動了銣原子鐘的研製,攻克了原子鐘技術,實現了完全自主。
帥濤
西安交大1998級電信學院校友
帥濤,1998年進入西安交大電信學院學習,2008年博士畢業後先後在上海微小衛星工程中心、中國科學院上海天文臺工作,現任上海天文臺星載氫原子鐘總設計師。
2010年,星載氫鍾項目組在中國科學院和北鬥重大專項的支持下,聯合上海航天電子技術研究所和中科院上海技術物理研究所等單位開展了星載氫鐘的工程化研製。2015年9月,由帥濤團隊研製的我國首臺星載氫鍾隨新一代北鬥導航衛星上天。在北鬥三號全球系統建設中,上海天文臺研製完成的多臺組網衛星氫鍾,性能指標達到國際先進水平,為北鬥精密定位和長期自主運行提供了有力支撐。帥濤團隊研製的被動型星載氫原子鐘處於國際先進水平,該技術獲評2019年上海市科技進步一等獎。
吉欣
西安交大2007屆電信學院校友
吉欣,2007年從西安交大電信學院研究生畢業,入職西安航天504所從事衛星測控通信技術研究,現任航天科技集團公司五院西安分院測控技術研究室主任。
該院曾為北鬥一號、北鬥二號研製了全部有效載荷系統,為北鬥三號全球組網星中的20顆衛星研製了全部有效載荷,包括導航載荷、報文通信載荷、全球搜救載荷等。衛星測控應答機是每顆衛星上都必備的無線通信設備,高性能,高精度,穩定可靠,抗幹擾的測控應答機產品,是北鬥系統有效工作的基礎保障。十多年來,吉欣與他的同事們為我國多個導航衛星、通信衛星、載人飛船、空間站、深空探測等重大項目開發了星載無線電測控設備。其中,為北鬥導航星座開發的高可靠、抗幹擾的測控應答機產品,現已成為衛星平臺標準配置產品,支持了北鬥星座在軌穩定可靠運行,推動了我國北鬥導航系統從無到有、從有源到無源、從區域到全球的三次歷史性跨越。北鬥三號全球導航衛星完成全球組網後,將打造成為又一重要天基基礎設施,進一步服務於人類生產生活。
在航天業內,有句話叫「航天研製、動力先行」。動力決定了太空飛行器能飛多快、能飛多高、能飛多遠。
長三甲系列運載火箭是長徵系列運載火箭高強密度發射的「主力」,由長三甲、長三乙、長三丙三型火箭組成的長三甲系列運載火箭,承擔了北鬥衛星的全部發射任務,並取得了100%的驚人成功率。「遠徵一號」上面級發動機,針對北鬥二代衛星導航任務而研製,是在基礎級火箭上增加了相對獨立的一級,可在太空將一個或多個太空飛行器直接送入不同的軌道,被稱為「太空擺渡車」。
李水華
西安交大1981屆低溫專業校友
李水華,1981年畢業於西安交大低溫專業,一直在航天科技集團六院101所工作,曾任101所黨委書記,所在單位主要負責火箭發動機液氫的製備和提供、氫氧發動機的地面試車。
顏勇
西安交大1991級流體機械專業校友
顏勇,1991年進入西安交大流體機械專業學習,1998年碩士畢業。現任航天科技集團六院11所(京)技術副所長,所在單位為長三甲系列運載火箭提供8噸級氫氧發動機。
王春民
西安交大2000屆機械學院校友
王春民,2000年畢業於西安交大機械學院,現任航天科技集團六院11所所長,所在單位為長三甲系列運載火箭提供75噸級、4.8噸級常規發動機和「遠徵一號」上面級發動機。
這三位交大校友,共同攜手為長三甲系列運載火箭提供了高質量的火箭發動機,保證了北鬥發射任務的次次成功!
衛星發射及測控者:逐夢航天的「牧星人」
西昌衛星發射中心是我國北鬥衛星的母港,13年來這裡先後實施了40餘次北鬥衛星導航系統組網發射任務,將數十顆北鬥導航衛星送入預訂軌道,發射成功率100%。
邢朝
西安交大2003屆計算機專業校友
邢朝,2003年畢業於西安交大計算機專業,在西昌衛星發射中心工作,現任西昌衛星發射中心綜合計劃部計劃處處長。2006年起主要負責發射任務的牽頭組織與計劃協調,參與並見證了所有北鬥三號工程的發射任務。
楊自興
西安交大2013屆飛行器設計專業校友
楊自興,2013年畢業於西安交大飛行器設計專業,現為西安衛星測控中心工程師,主要從事衛星測控相關工作。自2016年入職以來,先後以地面設備操作員、設備技術負責人、多型北鬥任務地面裝備指揮調度等身份,參與北鬥三號MEO及GEO多組衛星發射及在軌服務期間測控工作,並長期從事北鬥系統穩定運行地面測控相關工作。
劉磊
西安交大2015屆機械工程及自動化專業校友
劉磊,2015年從西安交大機械工程及自動化專業畢業後進入西安衛星測控中心工作,現為渭南測控站助理工程師,主要從事地面測控設備的操作與維護工作。2015年,渭南測控站裝備國內首套北鬥星間鏈路地面管理設備,劉磊在星間鏈路管理崗位,全程參與北鬥三號組網衛星的發射入軌和在軌運行期間的測控管理工作,24小時不間斷守護北鬥系統穩定運行。6月22日,中央電視臺專題報導了西安衛星測控中心劉磊及同事們的測控準備工作。
北鬥應用開發者:夢想有多大舞臺就有多大
北鬥工程兩總師曾說過,北鬥的出發點和立足點就是應用。在北鬥的應用方面,同樣也有眾多交大校友的身影,他們充分發揮想像力和聰明才智,在陸海遙感、智慧農業、定位導航、守時授時等北鬥應用方面均取得了不菲成績。
周勃
西安交大1997級信控專業校友
周勃,1997年進入西安交大信控專業學習,2001年進入上海貝爾,2007年從航天科技集團八院804所碩士畢業後留所工作,主要從事基於北鬥導航衛星信號的遙感應用。現任804所有效載荷事業部產品總師、國防科技項目基金函審專家、"中(國)-西(班牙)GNSS-R聯合研發中心"中方負責人、上海市宇航學會會員。
自2010年起,作為技術負責人,周勃先後主持完成了原總裝、航天科技集團有限公司、上海市科委、航天八院的「星載雙面相控陣GNSS-R海洋微波遙感技術研究」「基於北鬥導航信號的GNSS-R海洋微波探測儀」「星載多波束GNSS-R海洋微波遙感探測儀」「星基於BD+R+RO高精度大氣海洋遙感載荷技術」等多個項目的研發工作。隨著北鬥導航衛星星座部署完成,微波遙感技術將在大氣、海洋和陸面環境監測中具有廣闊應用前景和深遠的現實意義。
柳楊華
西安交大2000屆計算機專業校友
柳楊華,2000年畢業於西安交大電信學院計算機專業,就職於航天宏圖信息技術股份有限公司,任智慧農業總監,主導公司基於北鬥的智慧農業智慧農機相關應用工作。航天宏圖是國內領先的遙感和北鬥導航衛星應用服務商,於2019年在科創板上市,是首批科創板上市公司中唯一的遙感應用企業。
北鬥智慧農業在農場規劃、田間測圖、土壤取樣、拖拉機引導、作物田間檢測、播種速度選擇以及肥料、殺蟲劑和產量檢測系統中利用北鬥精準定位有效提升農藥、除草劑、肥料使用的精度,同時更好地控制化學物質的擴散,從而降低成本、擴大產量,創造環境友好型的新農場。北鬥智慧農機聚焦農機生產各環節,為機械化深松整地、田地粉壟整地、作物機械化種植、作物機械化統防統治、作物機械化收穫等作業環節提供定位監控、信息共享、面積計算、質量審核、補助管理等精細化服務,不僅最大限度地為農機作業補助資金的兌付提供真實有效的依據,還極大提升了農機管理工作的信息化、精細化水平,提高工作效率,降低管理成本,促進了農機管理模式改革創新。
牛穎蓓
西安交大2001級計算機專業校友
牛穎蓓,2001年進入西安交大計算機專業學習,畢業後進入中原電子技術研究所工作,先後主持完成「國家參展樣機測量裝置」「高射頻光幕測量裝置」等設備研製,主持了「特殊環境適應性與關鍵技術驗證研究」等十多項863課題的技術研究。
2015年作為CZ-7火箭首飛試驗項目的課題負責人,主持搭載系統軟體總體設計工作。2016年到中國電科32所工作,主要負責計算機軟體測試,發現並糾正軟體中的問題。先後參與北鬥二號車載用戶機北鬥導航應用軟體、北鬥三號星載計算機軟體的測試工作。導航應用軟體主要提供位置顯示、地圖導航等功能,滿足用戶北鬥導航裝備的應用需求;衛星計算機軟體則為衛星導航任務處理提供計算和任務處理功能。
牛穎蓓還參與中國電科32所自主研發的銳華高安全嵌入式實時作業系統與北鬥導航的適配星測試工作。目前,銳華嵌入式基礎軟體產品包括銳華嵌入式實時作業系統、銳華DSP實時作業系統、銳華行動作業系統、銳華SCA軟體平臺,已經佔據國內領先地位,廣泛應用於各個平臺北鬥設備及終端的衛星定位導航應用領域。
曹輝
西安交大2002級航空航天專業
曹輝,2002年進入西安交大學習,是航空航天專業的第一屆學生,2009年從中科院碩士畢業後到華為工作。2013年,因為看好北鬥授時廣闊的市場前景,曹輝從華為日本終端辭職,作為核心團隊成員回國,任浙江賽思電子科技有限公司副總經理。通過七年的市場拓展和發展,公司先後參與了財政部、中國郵政總局、中國海洋技術中心、國家電網骨幹網、中國移動等國家重大項目的北鬥授時應用推廣,產品佔領了5G通信、智能電網、軌道交通、金融等領域的市場。公司先後榮獲中關村國際前沿創新大賽決賽第二名、全國第八屆創新大賽浙江賽區電子信息行業決賽二等獎,獲得了浙江省科技重大專項、國家「科技助力經濟2020」重點專項和國內規模最大、規格最高的科技部全國第八屆創新大賽電子信息行業一等獎。
近日,公司又開發完成了基於高精度鎖相環技術的支持北鬥系統的時鐘同步晶片,開創了國內此類商用晶片的先河。2019年,曹輝得知交大有數萬臺計算機及網絡設備,需要高準確度的時間信息支撐科研工作的安全開展。於是,他為母校捐贈了基於北鬥信號的授時設備,現在,交大興慶、雁塔、曲江校區和中國西部科技創新港都使用上了北鬥標準的統一時間。
1987年,一座西漢晚期壁畫墓在西安交通大學出土,據推測,墓主為西漢太子太傅蕭望之。墓室內繪滿了色彩斑斕的壁畫,內容是一幅完整的天象圖,這是目前國內所知發現最早的二十八宿和四象相配的圖畫式星圖,古人用來定義時空。
蕭望之或許沒有想到,在他生活的這片土地上,近兩千年之後,會有莘莘學子心懷夢想,點星布陣;交通大學的創建者或許也沒有想到,近百年後會有許多交大學子在「天地交、萬物通」的航天事業中為世界之光;錢學森學長應該感到欣慰:在他的引領和感召下,一大批交大人為航天強國、民族復興而接續奮鬥!
宇宙,承載著人類探索未知的偉大夢想;
北鬥,是掛在天上為夢想指路的那盞明燈。
(因各種原因,本文中的校友只是參與北鬥工程任務校友中的一小部分,更多的校友在重要的崗位上默默奉獻,母校和祖國不會忘記他們。本文得到了相關校友及其單位的巨大支持,部分資料來源於網絡。)
來源:西安交通大學 出品 / 西安交通大學黨委宣傳部」文字 / 趙力圖片 / 西安交大校友提供新華社 北鬥衛星導航系統官網版尾設計 / 劉鴻翔責任編輯 / 張 玥