追憶國士許其鳳 打破西方神話 推動中國衛星導航系統從0到1的突破
北鬥已成,他卻走了。他是為事業拼搏的大家,傾其畢生心血探索衛星導航技術。他是挑戰舊思維的鬥士,醉心科研攻關不斷攀登學術巔峰,他就是許其鳳。
2020年7月2日中國衛星導航定位專家,中國工程院院士,解放軍信息工程大學導航與空天目標工程學院教授、博士生導師許其鳳因病醫治無效,於在京逝世。
許其鳳,1936年1月生於天津,1953年考入解放軍測繪學院成為大地測量專業的一名學員,1958年許其鳳畢業後留校任教,從此踏入了教育、科研的軍旅生涯。
中國衛星導航研究領域的拓荒人
許其鳳在20世紀60年代中期研發了人造衛星測量儀,在當時它不僅是中國最早的一批觀測儀器,其精密程度也毫不遜色於國際標準。因為成功研發這臺設備,許其鳳獲得了全國科技大獎。獲得沉甸甸的榮譽之後,許其鳳沒有停下腳步,他決心再開闢事業中的另一塊疆土。
20世紀80年代衛星定位技術只是被少數發達國家掌握的高級技術,也是確定大國地位的重要標誌。許其鳳決定將研究方向轉向衛星導航領域。然而從熟悉的空間大地測量跨界到陌生的衛星定位這並不是簡單的事情。許其鳳說,你針對的是天上的目標就是衛星,因此對天上的,就是說天體力學、軌道理論都要重新學一下。
在當時全國從事衛星導航的研究人員僅有兩三名,許其鳳作為其中的一員想要攻破難題,他必須在有限的資料裡淘金。1985年許其鳳帶著第一篇論文去美國,參加首屆GPS全球定位系統研討會。許其鳳撰寫的論文也成為眾人關注的焦點。許其鳳說,以前美國人是不把精密的軌道告訴我們的,我們自己定,那麼在我們國家地區能不能夠定出精密的GPS衛星軌道,這篇論文就是研究這個問題,並且得出一個初步結論是可以的。研討會結束後,許其鳳接到了外方的邀約,在經濟條件匱乏的四十年前,面對別墅、高薪等優厚條件,許其鳳毫不猶豫地拒絕了。
1987年中國航天部籌劃飛彈發射定位、定向課題,這個任務落到了許其鳳的肩上。許其鳳說,一般要做精度統計的時候,它至少要做三十次,以致整個一個流程過完了用新的方法再做一個。我們叫測回。但是這樣的工作,要做三十次以上,重複做。經過三年的跋涉許其鳳解決了武器定位的難題,從理論到實踐他為自己的衛星導航定位研究實現了新的跨越。
1989年在美國衛星導航定位系統尚未完全組網之時,許其鳳出版了《GPS衛星導航與精密定位》一書,這是中國第一本全面闡述衛星導航的綜合性專著,也成為日後培養國內衛星導航人才的基石。
衛星勘界 寸土不失
1991年,中蘇兩國通過友好協商,決定共同啟動交換邊界(東段)聯合測量工作。許其鳳受命負責此次聯測我方總體方案的設計、施測指導和數據處理工作。該項工作開創了國內首次應用GPS技術開展大規模測量的先河。
1991年5月的一天,距離中蘇兩國坐下來正式協商邊界問題不到24小時,許其鳳發現,蘇方提供的一批數據始終無法與我國實測數據「吻合」。經過縝密測算後,許其鳳胸有成竹地斷定「對方提供的數據有誤」!籤字臺變成了談判桌,面對我方準確的實測數據和縝密的測算,蘇方最終承認了失誤並進行重新測算。我方在談判問題上完全佔據了戰略主動,四千裡邊境線的定位無誤,國家領土和主權寸土不失!
許其鳳不僅在衛星導航領域不斷開疆拓土,還在軍內開闢第一個空間大地測量學學科方向,解決了遠程武器發射機動測量保障問題。
首創自主衛星導航星座方案
1991年海灣戰爭爆發後,許其鳳密切關注著這場「一邊倒」的戰爭,他清醒地認識到,靠我國現有的「北鬥一號」將不能滿足今後戰爭中精確打擊目標的需要,必須發展我國新一代導航系統!一種強烈的使命感、責任感讓他寢食難安。那時,我國第一代導航系統剛剛投入使用,新一代導航系統採用什麼樣的技術,如何建都是個未知數,而他也步入了花甲之年,就是傾注自己全部的心血,能不能取得成果,他心裡一點底就沒有。儘管如此,他還是下定決心去攻克這個難題。
在許其鳳的科研攻關路上,有人給他計算過,如果按照以8小時為一個工作日的話,那麼他每年的工作日可以多出上百個。
1997年許其鳳承擔我國第二代衛星導航系統的星座設計工作。1996年在國外設立監測站因為政局的變化而擱淺時,這件事深深地觸動了許其鳳。他說,那就是告訴我們一個應該說是冷酷的現實,作為軍事應用來講,靠國外的監測站不一定靠得住。
從上世紀後半段開始,美國、俄羅斯、歐盟開始佔領太空領域的軌道與頻譜資源,並且聯手對中國玩起衛星導航領域的「叢林法則」:允許花錢買服務,但絕對不允許涉足核心技術領域。然而,獨立自主的衛星導航系統是國家政治、經濟、軍事獨立的一個重要象徵,也是國家大國地位的一個重要支撐。許其鳳深諳此嚴重形勢,對他而言,建立起一套自主可控的衛星導航系統已經刻不容緩。
在仔細分析判斷國家發展需求與國際態勢情況後,許其鳳否定了我國參考GPS的衛星星座方案進行布設的建議,並強調必須「另起爐灶」。這條建議被採納後,為推動我國衛星導航系統的發展發揮了獨特作用。據悉,發展衛星導航系統,面臨著政治、經濟和戰略機遇等諸多因素的制約,在種種困境限制下,許其鳳苦苦地尋求「最優解」。
經過嚴密計算推演,許其鳳提出了由靜止軌道衛星和傾斜同步軌道衛星相結合的區域星座設計方案,實現了立足我國本土設站即可實現對全系統的監控,同時使區域組網衛星使用數量與GPS方案比減少4顆,可減少投入22億元。考慮到衛星的設計壽命,平均每8年須依次補發全部衛星,即運行期間每8年還將減少投入22億元。同時,許其鳳還提出準實時校正運行方案,保障了系統的高精度導航性能和穩定性,並擁有獨特的短報文功能。最終,該方案被國家選定。許其鳳打破西方神話,推動我國衛星導航系統從0到1的突破,使我國成為世界上第三個具備自主可控衛星導航定位能力的國家。
傾情三尺講臺 桃李芬芳
2005年評為院士後,許其鳳不僅不搞特殊,連一些正常按規定可以享受的待遇也不在乎。每當受邀外出講學或開會,即使是對方負責行程安排,他也總是給秘書交代,如果坐飛機坐經濟艙就可以了,做商務艙浪費國家的錢,坐高鐵也是要求只要有座就行,沒有更多要求。事情雖小,卻更能反映許院士看待名利、看待享受的處世價值。
2015年許其鳳病倒了被診斷為肺癌,臨近手術前他還惦記著一件未完成的工作。為測繪局的人員講課,那是他之前的許下的承諾。測繪局都是要決定我們國家軍事測繪發展的一些方向,對衛星導航這個新生事物我覺得應該向他們做一點宣傳工作。但是我就不知道我做了手術以後,還能不能講課,心理沒數,所以我就在做手術之前把這課講了。
對許其鳳而言,他並不怕死亡,他放不下數十年來辛苦耕耘的事業,放不下正在成長的學子,那是他一輩子的希望,也是國家衛星導航領域的希望。有多少次忍受著身體的不適,投入到一輪又一輪的工作中,用熱情和忙碌對抗著病痛,那是他治癒疾病的最好方式。
從軍67年,從教62年,許其鳳是中國衛星導航研究領域的拓荒人,也是誨人不倦的學科帶頭人,對他而言講臺是他科研夢想的起點。最喜歡的就是他的學生喊他許教員。
如今中國載人航天工程測控通信系統總師於志堅、北鬥二號地面運控系統總師周建華,這一個個響噹噹的名字的背後,都有一個共同的身份,那就是許其鳳的學生。許其鳳說,科研絕不是一個人的事情,更培養出更多為國效力的棟梁,那是他晚年最欣慰的事情。
從軍校教員到2005年當選中國工程院院士,許其鳳從走進科學領域的那一天起,他選擇的每一個方向,承擔的每一個任務都與國家需求緊密相關。在他的生命歷程裡除了永不褪色的軍人氣節,始終如一的科研激情。
創新、進取是這位共和國院士的事業定位,也是他的人生定位。許其鳳說,衛星需要定位,人生更需要定位。將事業與人生融入民族復興的徵程,我們會走得更遠。(冪談天下/張冪)
資料來源:央視、河南省科協、科學網、科學時報、