中國北鬥和「兩彈一星」之陳芳允:雙星定位+自己理髮補衣服

2020-12-23 后羿科技

后羿科技,深度、啟發、有趣。

本文為《中國北鬥和「兩彈一星」元勳》(上)——陳芳允篇

文/后羿

7月31日,中國北鬥正式登上世界舞臺。從立項到現在,「北鬥路」走了26年,期間匯聚了幾代「北鬥人」和建設者們的辛勤付出。

這樣一個由衛星、火箭、發射場、測控、運控、星間鏈路、應用驗證七大系統組成的複雜系統工程,其科學頂層設計至關重要,離不開兩位「兩彈一星」元勳的智慧與奉獻——他們就是陳芳允院士和孫家棟院士。

(無數的「北鬥人」值得可歌可泣,限於篇幅和主題,暫先擷取兩朵火花。)

兩位功勳院士與中國北鬥

1983年,「863計劃」發起人之一陳芳允院士提出了「雙星定位」構想。這一方案,能以最小星座、最少投入、最短周期實現「從無到有」。

之後,北鬥系統首任工程總設計師孫家棟院士進一步組織研究提出「三步走」發展戰略並帶領團隊,完成了我國北鬥一號、北鬥二號建設任務,以及北鬥三號立項和論證。

陳芳允篇:跨領域全才,北鬥奠基人,生活小能手

「兩彈一星」功勳獎章獲得者、中國科學院院士陳芳允(1916年4月3日—2000年4月29日),出生於浙江黃巖,是無線電電子學家、空間系統學家,中國衛星測量、控制技術的奠基人之一,中國第一顆人造衛星跟蹤測量系統的技術負責人。

2020年珠峰測量以北鬥數據為主

陳芳允也是著名的國家「863」計劃倡議者之一——1986年,陳芳允與王大珩、王淦昌、楊嘉墀等三位科學家聯合向中央提出了發展我國高技術的倡議,即「863」計劃。

「863」計劃倡議者合影

陳芳允曾「以詩言志」:人生路必曲,仍須立我志。竭誠為國興,努力不為私。這首詩,就像他一生的寫照。

1、志向堅定

1931年,陳芳允在黃巖縣立中學初中畢業,後到上海浦東中學讀高中。期間,他還參加了到南京的請願和抵制日貨等活動。1934年,陳芳允考入清華大學機械系,一年後轉入物理系。1935年,他上學期間還參加了「一二·九」抗日救亡運動。

(可見,陳芳允院士一直是位具有「救國救民」思想的愛國主義者。)

陳芳允在清華的學生履歷片

2、跨領域全才

1938年,陳芳允畢業了,留校在清華無線電研究所任助教。1941年,他轉到航空委員會成都無線電廠研究室工作,從事飛機定向儀和導航設備的研製。1944年末,陳芳允被派到英國留學進修,並於1948年6月回國。

回國後的陳芳允在中央研究院生理生化所任職,主要是研製神經生理方面的電子儀器,和衛星技術還是跨度很大的。他們成功研製出了包括放大器和顯示器等在內的儀器,還用在當時的協和醫院。

1952年夏,陳芳允受中國科學院吳有訓副院長委託,籌備電子學研究所。1953年,這個電子所籌備處併入了物理所,陳芳允的工作方向轉了——轉到研究脈衝技術及研製探測原子射線和粒子的儀器方面。

1964年,我國決定發展自己的航天技術,開始考慮發射自己的人造地球衛星。陳芳允作為對人造地球衛星進行跟蹤、測量和控制的總體負責人,承擔地面測量控制設備的研製、臺站和中心的建設、軌道計算等方面的艱巨任務。

當時衛星測量在我國是一個全新的技術領域,特別是對衛星的跟蹤觀測,一點經驗也沒有,一切是從零開始……(期間,陳芳允參加過我國原子彈多道脈衝鑑別器的設計方案。)就這麼,慢慢地什麼都有了。

中國第一顆人造衛星「東方紅一號」

3、北鬥奠基人

1983年,陳芳允和劉志逵提出利用兩顆同步定點衛星進行定位導航的設想,即後來的「雙星定位系統」。經過計算發現,如果地球上用戶高度已知,則用兩顆衛星測出它們本身到用戶的距離就可以準確地求得用戶的位置(此方案的一大特點就是經濟實惠)。1989年,「雙星定位系統」利用我國自己的兩顆通信衛星進行了演示試驗,結果非常成功。

北鬥衛星導航系統首次在客機上測試

1994年,「北鬥」正式立項,2000年雙星成功入軌,這就是北鬥一號。「北鬥一號」同時解決了「發簡訊」和「收音機」問題,實用價值超過了只能單向接收數據的GPS等系統,現在信號已經覆蓋中國全境。

4、「陳芳允星」

說陳芳允為我國研製、發展雙星導航定位系統奠定了基礎,開創了我國的「北鬥」導航衛星事業,毫不誇張。

但有兩件發生很普通在陳芳允院士身上的兩件事,在后羿看來是「很誇張的」,那就是熟悉他的人說——他的頭髮從來是自己理的,他的衣服從來是自己補的——這生活觀念也太樸素了吧。

2001年,經國際天文學聯合會小天體命名委員會批准,將1998年2月1日發現的小行星命名為「陳芳允星」。他,值得這顆星!

「兩彈一星」元勳系列——陳芳允本文由后羿科技/后羿原創,「后羿科技」獨家發布。未經許可請勿以任何形式轉載。圖片來自網絡,如有侵權聯繫刪除。

相關焦點

  • 中國北鬥被某國電磁幹擾,他僅用70天破解,助力北鬥導航建成
    1983年,兩彈一星元勳陳芳允院士首次提出一種不同於GPS技術路線的雙星定位理論,即:把地心視為一顆虛擬衛星、再發射兩顆地球同步衛星構成星座,實現對區域內地面目標的快速定位。用以解決在資金困難時期構建衛星導航系統的難題,然而因為一些科學家的反對,這個設想還是擱置了一段時間。
  • 雙星定位計算法趕超GPS三星定位公式,北鬥導航做到了獨步全球
    北鬥導航系統近日,北鬥三號基本系統正式向全球提供基本導航服務,中國北鬥距離全球組網的目標邁出了實質性的一步。雙星定位概念圖雙星定位是觀測兩個天體進行定位、定向的導航方法。北鬥衛星導航定位系統的定位構成主要有兩顆地球靜止軌道衛星、地面中心站、用戶終端,該導航定位系統的基本工作模式為雙星定位。那麼什麼是雙星定位呢?
  • 瞭望|中國北鬥:創新超車
    此時,國際局勢複雜多變,讓我國愈發強烈地意識到,擁有自己的衛星導航系統對於維護國家安全、促進經濟社會發展是多麼重要。在建設之初,有人曾問:美國GPS、俄羅斯格洛納斯建設已打好樣板,北鬥系統模仿複製,豈不簡單?但這顯然不是一個開卷命題,當時的國情,要求中國只能不走尋常路。
  • 汽車定位器上的雙星定位是什麼?
    自從我國北鬥衛星定位系統成功組網以來,和定位系統有關的應用產品與晶片製造商,紛紛在自己的產品上標註了雙星定位。那麼這雙線定位指的是什麼?又有哪些使用上的優勢?要說雙星定位,我們我們就要討論一下GPS的歷史,在北鬥組網應用之前,我們通常用的是U-blox的GPS晶片,當然不只是在定位器上,還有很多應用在車載導航與手機定位上,經過多年的沉澱,這個行業跟定位有關的產品,我們都喜歡稱之為GPS,也是GPS的由來,但從正確的說法來講,它是一種廣泛的表達。
  • 北鬥:連一顆螺絲釘都是我們自己的
    難以決斷之時,兩彈一星功勳科學家陳芳允鄭重表示支持這些年輕人!「快捕精跟」關鍵技術立項後,王飛雪和同伴們每天工作二十個小時左右。他們餓了就泡包方便麵,累得眼皮子都撐不開時就泡上一杯濃咖啡提提神,直到實在堅持不住時才打開行軍床……這一熬就是整整三年。
  • 從北鬥到「北鬥」
    和GPS不同的是,格洛納斯更偏重於高緯度地區的導航定位,這應該是與俄國大部分國土位於中高緯度地區有關。由於擔心美國人壟斷衛星導航市場並有可能干擾和關閉特定區域的GPS導航信號,因此,歐洲國家決定聯合起來搞一個自己的全球導航衛星系統,即「伽利略」。
  • 北鬥三號收官之星發射成功!交匯點為你揭秘北鬥的前行之路
    有了北鬥系統後,GPS在全球衛星定位領域的絕對主導地位受到了挑戰,現在我們大部分手機都已開始採用北鬥導航系統。」  他拿出自己的手機,給記者演示了手機APP所顯示的衛星天頂圖,圖中顯示了全球四大衛星導航系統各自衛星在當地天頂上運動的情況,他們分別是美國的全球導航定位系統(GPS),俄羅斯的格洛納斯系統(GLONASS)、歐盟的伽利略系統(Galileo),還有中國的北鬥系統。
  • 26載59星 中國北鬥的非凡之旅
    6月23日,隨著我國第55顆北鬥導航衛星成功發射,北鬥三號全球衛星導航系統星座部署全面完成。  中國航天人於20世紀80年代開始探索適合國情的衛星導航系統發展道路,形成了「三步走」發展戰略。隨後,用26年的時間實現了59星發射。回首中國北鬥自主創新的發展歷程,中國航天人走出了一條獨特的探索道路。
  • 他為「北鬥」造了一顆中國「芯」
    我社也收到一則喜訊,11月23日第十一屆中國衛星導航年會上,中國衛星導航年會科學委員會為北鬥產業突出貢獻者頒發第二屆「北鬥獎」,九三學社社員、上海司南衛星導航技術股份有限公司董事長、總工程師王永泉榮獲應用與產業類「北鬥獎」。
  • 天上星星參北鬥 香頌定位助中原——第五屆賽迪北鬥應用沙龍暨中原...
    河南日報客戶端記者 王錚8月31日,為慶祝北鬥三號全球衛星導航系統正式開通,助力中原經濟發展,促進鄭州高新區北鬥產業集聚,在中國科學技術協會和鄭州市人民政府的指導下,由中國衛星導航定位協會與鄭州高新技術產業開發區管理委員會聯合主辦的「集智高新區
  • 寫在我國完成北鬥全球衛星導航系統星座部署之際
    然而按照空間定位原理,對地球上一個目標點進行定位,至少需要3顆衛星;考慮到時間誤差,精確定位至少需要4顆衛星。當時的中國,無論是經濟實力還是技術基礎,對此都可望不可即。之後,我國「863計劃」倡導者之一的陳芳允院士,創造性提出「雙星定位」建設方案,即:把地心視為一顆虛擬衛星,再發射兩顆地球同步衛星構成星座,實現對區域內地面目標的快速定位。
  • 中國北鬥衛星導航的發展歷程
    從用剛開始用民用導航至今,我們一直使用的都是美國開放的小部分GPS衛星定位導航。隨著我們的北鬥導航衛星系統的日益成熟,相信在不久的將來我們就可以用上自己的北鬥導航衛星系統。讓我們一起了解中國北鬥衛星導航系統的發展歷程。1994年,中國衛星導航工程獲批立項,我們正式開始衛星導航試驗系統研製,以北鬥星來進行命名。
  • 一張「星網」耀太空 我國完成北鬥全球衛星導航系統星座部署
    然而按照空間定位原理,對地球上一個目標點進行定位,至少需要3顆衛星;考慮到時間誤差,精確定位至少需要4顆衛星。  當時的中國,無論是經濟實力還是技術基礎,對此都可望不可即。  之後,我國「863計劃」倡導者之一的陳芳允院士,創造性提出「雙星定位」建設方案,即:把地心視為一顆虛擬衛星,再發射兩顆地球同步衛星構成星座,實現對區域內地面目標的快速定位。
  • 收官之星成功發射!北鬥組網終於圓夢!
    自己的導航自己造 這個重器必須要提起定位導航,很多人會想到GPS。曾經在很長一段時間內,全球所採用的導航系統都是GPS全球定位系統。有人可能會問,不是有了GPS嗎?為啥還要發展北鬥?「北鬥之父」中國航天科技集團有限公司孫家棟院士認為,衛星定位系統一定要實現自主可控。因為它是一個代表整個國家空間、時間的標準體系。於是,35年前,中國有一批仰望星辰的科學家決心啟動研製中國自己的衛星導航系統,並以一個中國傳統文化中寓意光明和方位的星座——「北鬥」命名。▲「北鬥」是什麼?
  • 「地評線」天府網評:「中國北鬥」亮晶晶,只因有顆「中國芯」
    當初,我國經濟實力與技術基礎都比較薄弱,加之特殊國際背景下國外最嚴密的技術封鎖,北鬥發展真正是困難重重,但一代中國科技工作者,不畏艱難,勇攀高峰,北鬥一號打破了我國對國外導航定位技術的被動依賴局面,北鬥二號打破了國外多種關鍵技術封鎖,北鬥三號實現全球組網覆蓋,並實現了核心器部件國產化率100%,裝上了一顆強大的「中國芯」,令國人無比驕傲。
  • 北鬥正式啟用,北鬥定位精度能夠比得上GPS定位嗎?
    【北鬥正式啟用,北鬥定位精度能夠比得上GPS定位嗎?】我們感覺到驚喜的是,北鬥導航全球系統正式開通,我相信這對於我們來說無疑是一種成功。我們已經有能力去取代GPS導航系統,甚至於我們的北鬥更有優勢,因為它是我們中國的北鬥導航系統,這方面就不是GPS可以比擬的,我們也不用擔心美國將GPS關閉,影響我們的各方面的安全。現在,我們說說的是GPS和北鬥導航系統到底在精度方面有什麼區別呢?1.在精度方面,GPS全球定位精度水平9米,高程15米。
  • 53年前的今天,中國人幹了這樣一件大事...
    背後,是23位大國元勳與無數無名前輩的付出……1999年9月18日,在慶祝中華人民共和國成立50周年之際,黨中央、國務院、中央軍委決定,對當年為研製「兩彈一星」作出突出貢獻的23位科技專家予以表彰,授予于敏、王大珩(héng)、王希季、朱光亞、孫家棟、任新民、吳自良、陳芳允、陳能寬、楊嘉墀(chí)、周光召、錢學森、屠守鍔、黃緯祿、程開甲、彭桓武「兩彈一星功勳獎章」,追授王淦
  • 北鬥掛天河 星光耀霄漢 河南廣電舉行「中國智慧 北鬥精神」專題黨課
    映象網訊 (記者 陳偉然 實習生 劉智韜)為認真學習「自主創新,開放融合,萬眾一心,追求卓越」的「新時代北鬥精神」內涵,將「新時代北鬥精神」融入到廣電轉型發展中,8月5日,由河南廣電傳媒控股集團主辦、河南大象融媒體集團承辦的「中國智慧 北鬥精神」專題黨課舉行。
  • 創新|武漢北鬥應用摘取中國導航定位領域最高獎
    23日上午,中國北鬥應用大會暨中國衛星導航與位置服務第九屆年會首次在漢召開,武漢北鬥應用以第一位次摘取中國導航定位領域最高獎。開幕式現場。記者高勇 攝據了解,中國衛星導航定位協會(簡稱「中位協」)是我國衛星導航定位技術和產業的唯一性全國行業協會,其主導的中國衛星導航與位置服務年會,是我國業內規模大、層次高、範圍廣且最具代表性的年度產業盛會,今年首次在漢舉辦,並將首個「中國北鬥應用大會」帶到江城。該大會旨在推進北鬥在各行業廣泛應用,助力武漢市成為北鬥應用示範城市。
  • 滿天星辰「參北鬥」,看「中國坐標」
    他拿出自己的手機,給記者演示了手機APP所顯示的衛星天頂圖,圖中顯示了全球四大衛星導航系統各自衛星在當地天頂上運動的情況,分別是美國的全球導航定位系統(GPS)、俄羅斯的格洛納斯系統(GLONASS)、歐盟的伽利略系統(Galileo),還有中國的北鬥系統。「其中彩色的是能收到信號的在軌衛星,而黑白的則是暫時收不到信號。」