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

2020-08-27 胖福科技談

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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    究其原因,是我國北鬥衛星受到了其他國家的前列電磁幹擾,如果不解決這種問題,就會讓北鬥系統難以發揮作用,系統組件將會功虧一簣。雖然面對著多方的質疑,王飛雪並未停滯不前,而是用實際行動給出證明,他只用了幾十天的時間就攻克了電子幹擾的問題,讓衛星接收的成功率提高到了100%,證明了我國科研人員的實力。
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    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。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。
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    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。
  • 厲害了,這兩位北鬥功臣是咱福建人
    他從事航天事業30年,歷任北鬥一號、北鬥二號衛星系統總指揮等職務。他曾主管中國幾個型號衛星的研製、生產、發射、在軌運行,並擔任國家重要、重點衛星型號發射總指導與調度。20多年以來,王飛雪不但是北鬥的見證者,更是奉獻者。有人曾評價這位北鬥功臣:「在北鬥問天徵程上,每一個耀眼的年輪,每一座矗立的豐碑,都鐫刻著他的名字——王飛雪。」
  • 北鬥衛星差點被美方破壞,還好我們有國寶,讓國家少損失幾個億
    北鬥衛星差點被美方破壞以前我們一直非常依賴美國的GPS系統,但是自從美國進攻敘利亞之後,我們發現美方可以隨時關閉GPS系統,這樣其他國家就變成了睜眼瞎,這才讓我們國家下決心,一定要研製出屬於自己的衛星導航系統,於是北鬥衛星就應運而生了。
  • 北鬥衛星受到強幹擾,幸好此人力挽狂瀾,再創震驚世界的AR技術!
    曾經我國北鬥衛星剛成功進入到軌道運行時,美國卻中途插手,北鬥衛星受到了強電磁的幹擾,就在此時,我國航天專家王飛雪挺身而出,在他的帶領下,技術團隊三個月的時間就攻克了難題,讓衛星系統的抗幹擾能力提升了10000倍,這才真正的解除了北鬥衛星的危機,為我國挽回數億損失。
  • 北鬥衛星頻率險遭刪除,國寶級專家力挽狂瀾,成功擠掉伽利略導航
    衛星導航在現代生活中的應用極為廣泛,它對於人們的日常生活非常重要,在軍事上導航的作用更是不容小覷。但是能發射導航衛星的國家寥寥無幾,這也讓衛星導航成為了一個國家國防實力的體現之一,如果自己沒有衛星導航,那麼這個國家很有可能會束手束腳,處於劣勢的狀態。
  • 歐盟後悔沒和中國合作:北鬥衛星已完勝歐洲 當年曾把中國趕出去
    美國在上世紀70年代開始研發GPS全球定位系統,一開始的目的是為了給陸海空提供全天候,全球性的定位系統,這也是,最終用20年時間建造起了GPS全球定位系統,在1994年就覆蓋了全球98%的地方。「北鬥」系統在2000年以後才開始發射衛星,但北鬥系統卻佔了後發的好處,北鬥採用了三頻通訊衛星,比GPS的雙頻要先進很多,而北鬥系統還擁有3種不同的衛星,不但擁有地球同步軌道衛星和中軌衛星,還擁有先進的傾斜同步軌道衛星,雖然在全球定位性能上並不如GPS,但僅就在亞太地區定位,北鬥的性能就遠超GPS系統,這主要原因也是因為美國是一支全軍制霸的軍隊,而中國軍隊主要目的則是在中國周邊地區執行區域拒止任務
  • 幫美國「破解」我國北鬥衛星的清華才女,現況如何?
    ,反而幫美國破解了我國北鬥衛星系統。,雖然研製時間長,出世時間晚,不過更能強大,也不會受到其他國家幹擾,在戰時制導上發揮著舉足輕重的作用。在北鬥衛星系統研發成功後,各國對我國北鬥衛星系統虎視眈眈,想要破解其中的技術。
  • 曾幫美國「破解」中國北鬥衛星的清華才女,如今想要回國
    大家都知道北鬥衛星系統是我國重要的民用和軍事系統,在民用方面給我們帶來了各種便利,而在軍事方面又擔任著保家衛國的重任,是我國科研人員的心血。而就曾有這麼一位清華才女將我國的北鬥系統給破譯了,更迷惑的是,她直接公開將破譯成果交給美國。
  • 13年前,清華女學霸幫助美國破解中國北鬥衛星,後來怎樣了?
    然而,13年前曾有這麼一位清華女學霸將我國的北鬥系統破譯,更讓人沒想到的是,她居然將破譯的成果交給美國。2005年時,歐洲人曾發射過伽利略系統的首顆試驗衛星,在衛星信號被激活後的幾個小時內,高杏欣便和實驗室裡的科研人員捕捉到了三個波段上的新民用信號,之後她又獨立工作,破解了該衛星用於生成編碼的底層算法,並對其波段上使用的頻率進行解碼,其研究成果還被刊發,並為全球接收機公司使用。由此可見,高杏欣在專業能力上的確是非常強的。
  • 那個清華畢業的高杏欣,曾幫美國「破解」北鬥衛星,現狀如何?
    她有著超強的計算機操作水平,成功破解「北鬥衛星」密碼,美軍正因中國的北鬥衛星而犯難時,高杏欣成為美軍的「指明燈」。 ▲衛星示意圖 正當高杏欣受到美軍盛讚時,一個對她而言如同晴天霹靂般的消息出現,高杏欣破解的加密序列只是民用程序的其中一部分
  • 曾經幫美國「破解」中國北鬥衛星的清華才女,如今咋樣了?
    在浩瀚的宇宙中,除了坑坑窪窪的月球和星星之外,還有很多衛星在設定好的軌道上默默運行著,各自承擔著自己的任務,其中就有我們國家的北鬥衛星。今天要講的故事就是有關於北鬥衛星的。她就是高杏欣,曾經幫美國破解中國北鬥衛星的清華才女,如今咋樣了?相信跟多人都對她的後果很感興趣。
  • 為什麼要拼命研發北鬥?中國被逼急了!北鬥,關乎國家興亡
    因不可受制於人,卜慶君拜訪中科院院士陳芳允,商討中國的衛星定位系統。 陳芳允畢業於清華,抗戰時執教西南聯大,留洋時設計過世界第一部海用雷達,歸國後研發過第一顆衛星,七十年代曾提出衛星定位「燈塔」計劃,但無奈擱淺。 美國GPS定位用四星測距,為節約,陳芳允設計出「兩星定位」方案,然而受限於八十年代國力,計劃再度塵封。老人無奈寫詩,「人生路必曲,仍須立我志」。
  • 美國要破解北鬥並不容易,中國軍工女學霸直言:比造時光機還難
    北鬥作為我國的重要名牌,在國際上有著很高的地位,我國北鬥剛出現的時候,美國曾叫囂要破解北鬥,使中國的定位系統失靈,但是美國的「大話」並沒有實現,到現在為止,美國並沒有對北鬥造成什麼影響。面對美國的狂妄言論,我國軍工女學霸做出回應,破解北鬥並不是一件簡單的事,其難度可能比建造時光機還難。
  • 北鬥使用的這種抗幹擾模式,能把幹擾距離縮短1000倍?
    而戰爭僅用了42天,美軍146人陣亡,467人受傷,而伊軍則傷亡超過10萬人。 按照美國人的說法,這場戰爭的勝利是GPS技術使用的勝利,GPS也因此由鮮為人知變得一炮走紅。 之所以有這麼高的命中率,就是GPS技術的應用。
  • 那個清華畢業的高杏欣,曾幫美國「破解」北鬥衛星,現狀如何了?
    「北鬥衛星導航系統」是我國自主研發的衛星導航系統,是國家最為重要的空間基礎安全設施,在民事和軍事方面,都有著極其重要的作用。不過後來我們發現,高杏欣破譯的只是「北鬥」的民用編碼,並不會對「北鬥」造成威脅。最近聽說她被美國公司解僱了,想要回國。 一、「破解」北鬥是「誤會」 高杏欣是哈爾濱人,清華大學精儀系本科畢業生,電子工程系碩士。2003年高杏欣碩士畢業後,考進了美國史丹福大學。高杏欣很早就給自己起了一個英文名,叫「格蕾絲」。
  • 誰是2017年中國第一漢奸?清華女生幫美國破解北鬥系統!
    2007年4月,中國發射了屬於其北鬥一號系統的首顆地球中軌道衛星。在其先前取得成功的技術基礎上,格蕾絲解調了這顆M1衛星上所有民用碼廣播的三個波段頻率(E2,E5b,E6),證實了所有的中國北鬥-M1編碼都是Gold碼,並且破解出其編碼生成器為線性移位反饋寄存器。她還將這些偽隨機數碼應用於一個軟體接收機中獲取並跟蹤北鬥-M1衛星。
  • 北鬥衛星被清華才女破解,完事之後還獲得了美國人的表彰?
    北鬥衛星被清華才女破解,完事之後還交給了美國政府,由此獲得美國人的表彰……但是事實真的是這樣嗎?實際上,她的確是一名在衛星導航領域的才女,研究專注於新型全球導航衛星,她也是首個破解歐洲伽利略導航衛星和中國北鬥導航衛星編碼規則的第一人。