客名君按:北鬥衛星導航系統是利用星基導航定位技術提供定位、導航和授時等服務的系統,這是國家和軍隊時空定位領域的重要基礎設施,這是中國完全自主研發製造的全球衛星導航系統,是繼美國,俄羅斯之後的第三個成熟的衛星導航系統。2020年6月23日9時43分,第55顆北鬥導航衛星,北鬥三號最後一顆全球組網衛星成功發射升空,全球衛星導航服務將迎來中國北鬥時代。2020年7月31日,北鬥三號全球衛星導航系統正式開通!這距離1983年中國科學家陳芳允提出「雙星快速定位系統」的衛星導航與定位方案,已經鬥轉星移37年。我們終於可以像黃庭堅說的「星翻翻其爭光兮,觀北鬥之運四時」那樣悠然,像陸遊說的「手提北鬥魁,挹乾東海見蓬萊,安用俛首為低摧」那樣豪邁;更重要的,中國人做出北鬥,將是全人類的福祉。在持續面臨封鎖和卡脖子競爭的歲月,北鬥的爭光一刻,實屬來之不易,是中國科學家們經年累月砥礪奮進取得的成就,是產業戰略家用心布局和技術精進的碩果。來自龍巖的衛星導航系統頂層設計專家王飛雪,就是其中一位卓越的科學家。他帶的團隊攻克了北鬥進程中數十項核心關鍵技術,被北鬥總師孫家棟院士盛讚為「李雲龍式的團隊」,他的故事,是和北鬥共同成長的故事。客名君梳理了一下這段徵程。
王飛雪, 客家人,1971年生於龍巖長汀,楊成武老同鄉。王飛雪1988年畢業於長汀一中,心懷從軍報國志向的他選擇了國防國防科技大學。1995年以偶然的機會加入北鬥時他還在念博士, 1998年博士畢業後留校任教至今。
王飛雪現為國防科技大學電子科學與工程學院衛星導航定位技術工程研究中心主任、博導生導師。中國第二代衛星導航系統頂層設計專家,中國第二代衛星導航系統重大科技專項導航技術專家組組長,中美、中歐、中俄衛星導航兼容與互操作技術工作組(TWG)專家,863專家,專業領域多個期刊編委會委員,國家自然科學基金、航空科學基金同行評議專家,軍隊科技進步獎評委。
王飛雪從1995年開始從事北鬥衛星導航系統的研究,是國防科技大學衛星導航學科的主要創立者和學術帶頭人之一,帶領團隊從3個人的課題組發展為近300人的北鬥建設國家隊,承擔完成數十項重大關鍵技術攻關和型號裝備研製任務,突破了北鬥一號、北鬥二號和北鬥全球系統建設中多項制約性的關鍵技術瓶頸,被北鬥系統總師孫家棟院士譽為「李雲龍式的團隊」,為我國自主衛星導航系統的建設和應用作出了突出貢獻。
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起跑
雙星定位系統的設想
覆野天穹穹,垂地星磊磊
明河落無聲,北鬥低飲海
中國人,自古就有「巡天遙看一千河」的大夢。在古代,這也只是夢一般的想像。
美國從1973年開始研發和建設其衛星導航系統GPS,前期只有軍用。1983年,一架民用航班從紐約起飛,因地磁導航故障離奇飛到蘇聯上空被飛彈擊落,美國這才決定把建設中的GPS系統開放給全球民用。
1990年代,在海灣戰爭中,美國在GPS的精確定位、導航、授時、測速等功能下,祭出大量精確制導武器。有了GPS,這些武器像長了「天眼」。僅用40餘天,美軍以146人陣亡、467人受傷的代價取得戰爭勝利。相比之下,伊拉克的軍隊沒有「天眼」,傷亡人數達10萬。
中國早在20世紀60年代就開始研究利用衛星進行地面定位服務,提出併力行這一計劃的是我國無線電電子學家,中國衛星測量、控制技術奠基人之一的陳芳允院士,這是我國航天航空事業的奠基人之一,也是後來發現王飛雪的一位重要伯樂。
上個世紀三十年代在清華和西南聯大讀書時,陳芳允就對無線電通信感興趣。1945年到英國留洋時,他設計過世界第一部海用雷達。1948年回國。1957年,蘇聯發射世界第一顆人造地球衛星,陳芳允計算出了衛星軌道參數。1963年,陳芳允研製了出原子彈爆炸測試用的多道脈衝分析器,後來因此被評為「兩彈一星」院士。1964年,他為空軍研製出機載抗幹擾雷達。1965年,他擔任衛星測控總體技術負責人,制定了中國第一顆人造衛星——「東方紅1號」的測控方案。
基於國力,在研製「天眼」的路上,陳芳允的理念從一開始就是:簡化(節省成本)、高效、自主(其中蘊含了今天很多人崇拜的「第一性原理」)。陳院士先研究怎麼發射(1970年東方紅成功發射),接著研究怎麼回來(1975年中國第一個返回式衛星回收成功,世界第三。許多人崇拜的馬斯克利用回收節省成本的理念,陳芳允院士早在70年代用過了),還研究怎麼實現和地面通信,進而建一個我國自主的衛星測控網。為此,1970年,陳芳允研究美國阿波羅登月飛船的微波測控系統後,設計了「微波統一系統」,被國防科委和衛星總體負責人孫家棟採納,1984年4月8日,中國第一顆同步通信衛星發射成功,世界第五。
雙星定位原理
為了把簡化、高效、自主理念用到極致,陳芳允在研究GPS之後,於1983年提出了「雙星定位」構想,這是「北鬥系統」最初的雛形。按照美國GPS和俄國格洛納斯系統的原理,至少需要三顆衛星 。為了解決這個問題(少發射衛星節省成本),陳芳允開創性地引入了地面控制站,提出兩顆同步定點衛星和地面控制站協同進行定位導航的設想,利用主站——兩顆衛星——用戶站(移動物體)之間的信號往返,測定用戶站的位置,並將信號返還用戶站 ,主站和用戶站之間也可以互通簡短電報,如此,它還具備一般導航衛星沒有的短報文通信功能。但當時這個方案被擱置。
1985年,美方在GPS研討會上明確表示,必要的時候,美國將通過降低精確度、關閉區域、更換通信編碼等形式限制部分地區使用GPS全球衛星定位系統,也就是說,看誰不順眼,就要限制誰的「視野」,就要把誰局部「弄瞎」。陳芳允抓住時機,又一次重提用「雙星定位」建設我國自己的衛星導航定位系統。陳芳允堅定不移地在全國測量技術研討會上立下軍令狀,表示自己這個方案絕對能進行地面定位,領導們才同意了他的實驗方案。
1989年9月25日,在北京一處不足30平米的臨時機房裡,陳芳允首次用兩顆衛星演示了「衛星定位系統」。只用了短短幾秒鐘,系統就計算出了用戶所在的地理位置,且誤差小於20米。後來美國學者發表同一設想的時間,比陳芳允晚了5年。但是自建衛星導航系統的想法,據說當時也還沒被重視,畢竟發射衛星的成本太高昂了。
直到被稱為「90年代三大恥辱」之一的「銀河號事件」發生。1993年7月23日,中國「銀河號」貨輪載著一些五金和製造原料運往中東。當貨輪行駛到印度洋上,突然導航沒有信號,無法繼續前行。隨行船員還以為是信號設備出了故障,結果怎麼維修都無濟於事。後來才得知,原來是美國懷疑中國向伊朗輸送製造武器用的違禁化學品,故意停掉了該船所在海域的導航信號。
美國還派出軍艦、飛機對銀河號跟蹤監視,並要求銀河號返航。「銀河號」在印度洋的國際公海海域上被美軍軍艦截停並扣留漂泊長達三周之久,中止正常航運長達33天! 期間美國兩次登船檢查(此舉違反海洋公約),最後美國沒搜出違禁化學品才作罷,但又拒絕道歉。美軍還向該貨輪計劃停靠的港口所在國散布其錯誤情報,並據此要求這些國家阻止該貨輪按計劃進港卸貨,製造了震驚世界的「銀河號」事件。
這件事讓許多航天科學家和國防人員意識到自主導航的重要性。中科院院士孫家棟找到時任國防科工委副主任的沈榮駿,聯名向國家「上書」,建議啟動中國北鬥衛星導航系統。1994年,北鬥一號正式立項。「北鬥1號系統」採用的,就是陳芳允的「雙星定位」。
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跟跑
北鬥一號,覆蓋中國
怪得春光不來久, 胡中風土無花柳
天翻地覆誰得知, 如今正南看北鬥
北鬥一號,中國開始&34;。
彼時,美國已在GPS上投入超過200億美元,每年維護費用高達5億美元,並對中國進行嚴厲的技術封鎖。而中國無論在經濟基礎、技術力量、人才儲備、建設經驗上都是一片空白,當時沒有院校開設衛星導航專業,研發包括航天在內7大領域技術的「863」計劃預算也才只有100億人民幣。還有,沒頻率,用於衛星的空間頻率幾乎已經被大國瓜分殆盡。
沒錢沒技術也要幹北鬥,就必須千方百計花小錢辦大事。北鬥一號兩顆試驗衛星的經費是在壓縮其他衛星數量的情況下擠出來。北鬥系統副總設計師譚述森與4個人共處一個不足20平米的辦公室。沒有頻率,就和歐洲談判共同申請,先到先得。
全球系統一次拿不下來,那就分三步走:第一步,北鬥一號,僅覆蓋國內區域,第二步,北鬥二號,逐漸覆蓋亞太區域,第三步,北鬥三號,覆蓋全球。
院士工作中
「雙星快速定位系統」方案從1983年提出,但是北鬥導航系統建設的瓶頸——信號快速捕獲問題,有關單位攻堅十年至1995年,始終未能突破。
1995年春,看到攸關國家安全的工程受阻,年僅24歲、正在攻讀博士學位的王飛雪主動請纓,在深入調研後,他和同學歐鋼、雍少為一起合作,提出「運用全數位訊號處理技術破解衛星信號快捕精跟難題」嶄新研製方案。
經過系主任莊釗文教授細心驗證完善,這套「全數位化快速捕獲信號與接收技術方案」得到中科院院士陳芳允高度關注。陳芳允院士專門組織專家召開評審會,進行論證。王飛雪在論證會上的答辯,得到陳院士和與會代表的肯定,並獲得了4萬元的嘗試研究經費 。那一年,他才24歲。
王飛雪團隊三人帶著4萬元經費和一臺計算機,回到學校,開始攻關前無古人的「全數字快捕精跟技術」。這項技術算法複雜,研製任務繁重,從理論、關鍵技術攻關,到樣機研製、工程實現和定型、外場實驗和正樣生產,其間每一關都是對他們的極大考驗。
借用不到10平方米的倉庫當實驗室 ,找其他課題組「蹭」儀器設備,研究期間也得到了中國工程院院士郭桂蓉的大力支持。經過三年夜以繼日的研製,北京星地對接現場,當顯示器上脈衝閃耀,提示信號捕捉成功時,業內20多位專家簡直不敢相信自己的眼睛:10年時間、十幾家單位、幾十位知名專家先後為之奮鬥而未能解決的技術難題,竟然在3年內被3個名不見經傳的年輕博士生解決了!這也充分體現了陳芳允院士等北鬥科研領導珍惜年輕力量、唯才是舉的博大胸懷和不拘一格降人才的創新格局。
之後王飛雪團隊又接連突破信號精跟和解調關鍵技術,成功研製出全數字快捕和信號接收系統,一舉打破了國外在這一核心技術上的封鎖與壟斷。該系統被安裝在北鬥導航系統的主控站,成為地面運控系統的核心設備,安全穩定運行十幾年,沒有出現任何差錯,成為地面系統中最可靠的設備之一。
同時,因為王飛雪團隊另闢蹊徑,採用與GPS完全不同的技術方法,成功建立起用戶機和衛星、地面系統之間完整的通信渠道,使北鬥系統既具有GPS導航功能又具有GPS沒有的簡訊收發功能。
此後,他和團隊一起,又研製出我國第一臺實用型「北鬥一號」用戶手持機,現擴展形成7大系列20餘種,並批量生產裝備部隊,在搶險救災、海上救援、邊防巡邏等任務中發揮了重要作用。
1999年5月8日,以美國為首的北約部隊依靠GPS投下了五枚精確制導飛彈,擊中中國駐南聯盟大使館,導致三名記者當場犧牲,數十人受傷。這也是「90年代三大恥辱事件」之一。
2000年10月31日晚,中國首顆北鬥衛星被長徵三號火箭送入太空。2003年北鬥一號系統建成並正式運行,3顆GEO衛星組成了繼美國GPS和俄國格洛納斯系統之後全球第三個衛星導航系統,覆蓋中國國土及周邊,首次解決了「我們在哪裡」的根本問題。
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並跑
北鬥二號,覆蓋亞太
顧在機前發,鑑從顧後抽
法身藏北鬥,船子下揚州
2004年,中國啟動北鬥二號導航系統工程,建設我國航天史上第一個多星組網、星地一體的系統。此時,北鬥二號在進度上已比歐洲的伽利略系統晚了2年。
國際電信聯盟(ITU)分配給衛星導航系統的頻率資源是有限的,頻率資源要「先用先得」和「逾期作廢」,有效期以申請日期開始計算,只有7年。2000年4月17日,中國向ITU提出了頻率申請,6月5日,歐盟也向ITU提出了頻率申請。為了競爭頻率,中國必須在2007年4月18日零點之前成功發射導航衛星並成功播發信號,而且還要歐洲的伽利略系統更快佔據這個頻率,否則前功盡棄 。
2005年12月28日,伽利略計劃的首顆實驗衛星「GIOVE-A」被順利送入太空軌道。 如果此時頻率被歐洲佔去,那北鬥第二步將面臨剛要抬腳便無路可走的窘境。不料歐洲因缺錢,這顆伽利略實驗衛星並未開通頻率,只佔了軌道沒佔頻率,這給了北鬥一個機會。
同時,歐洲還拒絕出售原本答應賣給中國的星載設備——原子鐘。在被卡脖子之時,北鬥組建了中科院、航天科技、航天科工三支隊伍,同時攻關,並在基礎理論、材料、工程等領域同步進行推進,兩年之後,國產星載原子鐘被成功研製出來。
2007年4月上旬,趕在七年頻率失效前的最後幾天,裝上了自主研製原子鐘的衛星被運到發射基地,搭上發射塔架。在發射前三天的第三次總檢查時,工作人員突然發現衛星上的應答機異常。工作人員終於趕在頻率期限到達前四小時,將應答機裝回衛星,北鬥二號首顆衛星圓滿完成使命,不僅成功入軌,還佔到了頻率。
2006年,國家準備對北鬥一號導航系統體制進行升級。當時,北鬥一號已成功運行多年,系統運行穩定正常,大家一致主張,繼續沿用原來的技術指標和基本參數,只需適當增強入站鏈路抗幹擾能力、提升系統在某些特殊場合的穩健性即可。
王飛雪意識到,這是一次北鬥一號服務性能全面升級的絕佳機會。經過3個月幾十人連續奮戰,王飛雪和團隊大膽設計出一套最新的編碼理論改造應用方案。經過論證後應用到北鬥二號上,帶動了整個北鬥短消息服務系統效能的躍升:所有的終端設備功耗降低一半,抗幹擾性能提升一倍,各項參數達到最優值。
在北鬥二號建設任務中,王飛雪和團隊承擔衛星載荷、地面運控等30餘個項目,是北鬥上百家單位中承擔數量最大、技術最全,國內唯一同時承擔系統核心體制、衛星關鍵載核、運控主體設備研製任務的單位,為北鬥二號工程順利建設、面向亞太地區開通服務作出了突出貢獻。
2007年底,北鬥二號衛星運行到某區域時,突然受到複雜電磁環境幹擾,導致衛星通信間歇性中斷。這時,衛星發射計劃已上報相關國際組織無法更改,距離下顆衛星發射只有三個月時間。如果這個難題不在三個月內解決,即將組網的數十顆衛星發射將無限期推遲,不僅將遲滯整個北鬥工程進程,甚至可能使組網發射的數十顆衛星淪為太空垃圾。
並且,衛星要求的抗幹擾能力很強,但安裝抗幹擾設備的空間很小,而且功耗要低,專家把這個難題比喻為「把大象裝進冰箱」。
臨危之際,王飛雪再次請戰。王飛雪帶領電子科學學院北鬥衛星導航科研團隊立下軍令狀:「3個月內,我們一定拿出『抗體』,只會提前,絕不拖後!」
整個冬天,北鬥衛星導航科研團隊玩命般與時間賽跑,吃住都在實驗室,大年三十都沒有回家。不到3個月,王飛雪和團隊和團隊一舉攻克強幹擾環境下高精度測距這一世界難題,使北鬥衛星複雜幹擾抑制能力提高了1000倍,該指標遠超原規劃目標,避免了國家幾十億資金的巨額損失。
2008年,歐盟伽利略衛星導航系統與我國北鬥系統展開頻率之爭。為了打贏這場保衛戰,王飛雪帶領研究小組為談判提供了重要的技術支持。
2009年,由歐洲航空航天局專家領銜的代表團飛抵北京,代表歐盟的伽利略衛星導航系統要求與北鬥系統展開爭議已久的頻率談判。這是一次電磁頻譜的爭奪。中國參加談判的單位,與之開始了一場艱苦卓絕的漫長談判。王飛雪帶領導航中心研究小組從技術支撐到國際通行規則等各個方面不停地修煉。
歐盟代表團最終接受了中國提出的頻率共用理念,同意在國際電聯框架下完成衛星導航頻率協調,中歐衛星導航系統長達八年之久的拉鋸戰握手言和。
10多年來,王飛雪和團隊先後攻克先進導航信號設計、高精度測量、導航抗幹擾、導航應用與測試等先進技術,成功研製出世界領先的監測接收機、精密測距碼模塊及注入系統、主控站測量及通信系統、RDSS業務信號收發分系統、時間同步注入站、星載上行測距終端等星地設備,其中導航接收機是最早可同時接收我國北鬥、美國GPS、歐盟Galileo和俄羅斯GLONASS三種信號體制的設備。
在最近一次針對實用商業化全球系統衛星導航信號模擬源功能測試中,他們研製的產品以95分的高分雄居榜首。
王飛雪在科研的組織和管理中,嚴於律己,並十分注重體恤和提攜部屬。2005年,王飛雪入選國家教育部的「新世紀優秀人才支持計劃」,他把支持經費交由團隊統一使用,由此養成項目和經費上交集體的團隊傳統。
2012年,北鬥團隊潛心10年磨一劍後首次報獎,王飛雪和團隊研究決定,報獎時每名領導只報一項,其他的全部讓給需要的年輕人。在導航中心裡,大家從不叫他「主任」,而是叫他「王博」。據報導,他一年平均出差200天,有一半時間奔波在試驗場。這些都體現了這位北鬥少帥在逐夢北鬥的徵程中任事周密、科學管理的風範。科研的風氣對成果有著重要影響,一斑可以窺全豹,可見北鬥的成功並非偶然。
北鬥二號期間,歐洲航天局數次派人來北京談判,要求中國北鬥系統「搬遷」到其他頻道上。但中國是按照ITU的「先佔先得」規則依法獲得的頻率,沒有理由讓出。2015年初,歐盟只能接受了中國提出的頻率共用理念。
到2012年10月底,北鬥二號系統在連發了16顆衛星後,正式完成組網並投入運營。 此後北鬥二號系統又補充發射了6顆衛星,至今仍在為亞太地區提供導航等服務。
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超跑
北鬥三號,覆蓋全球
我欲挽住北鬥杓,常指蒼龍無動搖
春風日夜吹草木,只有榮盛無時凋
2015年3月30日,北鬥三號首顆衛星在西昌衛星發射中心成功發射,標誌著我國北鬥系統由區域運行向全球拓展的啟動實施。
2015年,王飛雪等專家受邀赴俄羅斯參加莫斯科導航論壇。國際衛星導航界有專家感嘆:中國北鬥已超越歐盟的「伽利略」和俄羅斯的「格洛納斯」了!
在王飛雪心中,努力實現世界第一,才是他和團隊追求的目標。他告訴記者:正在建設中的「北鬥三號」全球導航系統,2020年實現全球覆蓋後,部分性能將有望領先於GPS。
美國的GPS全球衛星導航系統,天上有數十顆衛星組成的星座,地上有世界各地的數百上千個地面站組成的「地網」。而由於地緣政治的原因,中國是無法像美國那樣在全球布站點建「地網」的,這是北鬥導航由區域向全球拓展面臨的最大障礙。「陸路」不通,中國的科學家們就想到走「天路」,在太空飛行器與太空飛行器、太空飛行器與地面站之間架設「天梯」,建立具有數據傳輸和測距功能的無線鏈路——星間鏈路系統。
進入工程階段後,北鬥「兩總」決定採用智能科學學院空間儀器工程團隊的技術方案(星間鏈路)。星間鏈路,把地面工程搬到了天上,工程實現難度也隨之翻了幾番。
在北鬥眾多科研團隊中,有一個唯一星地齊備、技術鏈完整的團隊,他們是北鬥三號衛星業務載荷最大研製單位,這就是王飛雪率領的電子科學學院北鬥衛星導航科研團隊。王飛雪團隊承擔了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。
2018年是北鬥三號組網攻堅年,在這場攻堅戰中,北鬥衛星導航科研團隊採取「三邊戰略」,即邊研製、邊生產、邊交付。各項目交付環環相扣,不允許出現任何失誤。核心模塊、關鍵設備、系統機櫃,同時投入生產,時頻、RD、注入站、驗證系統多個戰役同時打響,為北京和成都兩大主控站研製 RDSS信號收發、時統系統、測通系統等三大系統。北京、三亞等地接收機裝站工作全面鋪開。該中心人員的足跡西至西藏、北至黑龍江、南達海南、東抵浙江,遍布全國各地。
國防科技大學衛星導航技術創新團隊正在進行科研攻關。何書遠攝
最終,王飛雪的團隊突破多項重大技術瓶頸,實現了接收機、信號源等裝備零故障交付,為北鬥三號首批組網衛星發射成功、地面運控初始系統建設作出了重大貢獻。
把攻關現場當戰場,把實驗室當作戰室。憑藉著「敢於超越、追求卓越,在攀登科學的高峰中搶佔前沿、勇立潮頭」的科研精神與突出貢獻,2019年1月4日,該團隊被表彰為「全軍備戰標兵單位」。不管任務多緊多難,確保承擔項目未來10年無障礙運行。
在北鬥諸團隊的努力下,北鬥進入了高密度發射期。2017年11月5日,我國成功以「一箭雙星」的方式發射2顆北鬥三號中圓軌道衛星。2018一整年,北鬥三號共發射了18顆衛星,這在世界導航衛星史上破了先例,締造了「北鬥速度」。2019年北鬥三號又接連發了10顆衛星。2020年6月23日,我國在西昌發射最後一顆北鬥組網衛星,是第32顆北鬥三號衛星,同時也是第55顆北鬥全球組網衛星。
至此,整個北鬥系列共發射了59顆衛星,他們分別分布在地球靜止軌道(GEO)、傾斜地球同步軌道(IGSO)和中圓地球軌道(MEO)。三類衛星相互配合——3顆GEO衛星可基本實現對中國區域的三重增強覆蓋,可降低整個星座的衛星數量,以控制成本,且GEO衛星還具備短報文通信功能,一星多用;3顆IGSO衛星則可彌補GEO衛星在高緯度地區仰角過低的問題,可對高緯度地區進行有效的信號增強;24顆MEO衛星則構成了北鬥全球組網的核心星座,GPS、格洛納斯和伽利略導航系統的衛星均部署在該軌道上。
中國三代科學家,30萬人、120億元、26年、9490個日夜,終於打造了自己的「天眼」,也是世界的天眼——北鬥系統。
在北鬥的KA星鏈之間,我們終於可以「巡天遙看一千河」。遙想東漢李固,曾用北鬥為天的喉舌比喻尚書為皇帝的喉舌。《後漢書.李固傳》:「今陛下之有尚書,猶天之有北鬥也。鬥為天喉舌,尚書亦為陛下喉舌。鬥斟酌元氣,運平四時。尚書出納王命,賦政四海,權尊勢重,責之所歸。」天樞、天璇、天璣、天權、玉衡、開陽、搖光,這七顆星星的名字,都有著造福人間的意蘊。
中國古代的先民以北鬥鬥杓周旋四指來釐定節候,北鬥又成為天地秩序的制定者,春生夏長秋收冬藏似乎都是隨北鬥指向而來臨,北鬥成為天地萬物化生的中心。《北鬥經》載:「北鬥九宸,中天大神,上朝金闕,下覆崑崙。調理綱紀,統制乾坤,大魁貪狼 , 巨門祿存。文曲廉貞,武曲破軍。高上玉皇,紫微帝君。」
北鬥的功能運用,也將古人眼中主宰人間福祉、惠澤八方的星辰那樣充滿想像力。除了高精度定位、導航、授時、短報文通信等各類基礎服務,土地確權、精準農業、智慧施工、智慧港口、漁獲上報、文本通信及報警救援,從衣、食、住、行到水、電、氣、熱,從農林漁業到救災減災……北鬥衛星導航系統與社會生活深度融入,滲透到經濟社會發展的方方面面。北鬥系統具備為用戶提供分米級、釐米級甚至是毫米級定位精度的能力。產業上,北鬥系統與新一代5G移動通信、區塊鏈、物聯網、人工智慧等新技術碰撞融合,構建以北鬥時空信息為主要內容的新興產業生態鏈,推動生產生活方式變革和商業模式不斷創新,將創造出巨大的經濟效益和社會效益。正如首任北鬥衛星導航系統總設計師孫家棟院士曾說的那樣,「北鬥的應用只受人類想像力的限制」。
目前,在全球197個國家重,北鬥衛星覆蓋130個國家上空,每天能觀測到北鬥衛星的數量超過GPS。北鬥系統獨具雙向通信的特色——位置報告、短文通行等設計優勢讓北鬥既能知道「我在哪裡」,也能知道「你在哪裡」。
按計劃,到2035年我國將建成以北鬥為核心,更加融合、更加智能的綜合定位導航授時(PNT)體系。正如王飛雪在《中國故事大會》講北鬥故事時,曾經引用的一句話:我們的徵途,是星辰大海。是呵,我們北鬥指路,蛟龍入海,神舟飛天,墨子觀宇,天宮流浪,玉兔奔月……
後記:寫了北鬥和王飛雪的故事,客名君覺得真是很有感觸。高精尖基礎研究領域,需要耐得住寂寞,坐得了冷板凳,敢於創新,不怕吃苦,勇毅擔當。在科技領域,不乏精勤勇毅、吃苦耐勞的客家人。葉劍英元帥說過,攻城不怕堅,攻書不怕難。在這樣創造性的領域,價值觀成了方法論。一代又一代傑出人士的奉獻,成了人類科學探索的豐碑,也是我們學習的楷模。
此外,王飛雪,24歲就敢主動請纓,攻克十年沒有攻破的難題,就好像18歲的王希孟畫出《千裡江山圖》,其背後,還是需要有陳院士鼓勵創新的格局和能夠讓年輕人積極擔當的科研機制。至少,這些年輕人不用天天把時間浪費在給領導打排球上面,也能發揮才智,科研組織者的品德修養也很關鍵。
參考文獻
1. 中國衛星導航系統管理辦公室:北鬥衛星導航系統發展報告(4.0版)
2. 懷北鬥航天志,助航天強國夢
3. 中國新聞周刊:專訪「兩彈一星」功勳科學家孫家棟
4. 國防科大王飛雪: 投身「北鬥」20年攻克一系列關鍵技術
5.北鬥簡史:一文讀懂國產導航的26年成長路 | 甲子光年
6.北鬥導航技術領先 俄羅斯都服了
8.中國故事大會·王飛雪
9.五大能力揭秘!北鬥的應用只受人類想像力的限制
10.福建長汀一中:知名校友王飛雪教授返校參觀指導工作
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1904年創立的梅州中學,出了8位院士40多位將軍240多位教授級專家,當年的師資是怎樣的?(圖說客名)
伍連德 | 堪稱教科書級的兩次抗鼠疫(黑死病)大戰,第一次僅用67天解決了噬命6萬多的東北大鼠疫
2019年度國家科學技術獎,哪些客家人獲獎?
客家人在科學領域,80後90後崛起楊振寧教授之後,中國科學院第一位外籍所長放棄美國籍,恢復中國國籍!贊!
掌握軍事和經濟互動規律,不斷豐富發展智慧 | 空軍少將、財經教授餘愛水將軍
怎樣理解並下好「軍民融合」這盤棋?| 第八期客家經濟文化沙龍紀要