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用航天精神托起新一代北斗导航卫星——记中科院微小卫星创新研究院导航卫星研制团队

时间:2016年06月20日 信息来源:《中国科学报》 点击: 【字体:


导航卫星研制团队的科研人员在工作。

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中国科学院二代导航卫星发射场实验队合影。微小卫星创新研究院供图


2015年3月30日,我国首颗新一代北斗导航卫星在长征三号丙运载火箭、远征一号上面级独立飞行器的接力护送下,准确进入距地面36000公里的倾斜地球同步轨道,标志着我国北斗卫星导航系统建设迈出了区域运行到全球覆盖的第一步,开启了2020年实现全球组网的新起点。


北斗卫星导航系统是我国自主建设、独立运行,与世界其他卫星导航系统兼容共用的全球卫星导航系统,可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠的定位、测速、授时服务,并兼具短报文通信能力。


此次发射的我国首颗新一代北斗导航卫星,是我国发射的第17颗北斗导航卫星,由中国科学院微小卫星创新研究院研制。前不久,中科院导航卫星团队获得了2015年中科院先进集体荣誉称号。


艰巨的任务


卫星导航系统能够定位时间与位置,是国家重要的战略资源,又是信息时代的巨大市场。2011年10月,我国第二代卫星导航系统重大专项试验卫星工程启动实施,上海微小卫星工程中心作为中科院卫星系统总体单位,承担试验卫星工程中1颗IGSO和1颗MEO导航试验卫星研制任务。根据要求,两颗星必须于2015年底前发射。


这两颗卫星首次使用中科院导航卫星专用平台、首次采用上面级直接入轨发射方式、首次验证星间链路与自主导航体制、首次大量使用国产化核心器部件,是中科院首次承担北斗导航卫星研制任务,也是中科院首次研制高轨道、高可靠、长寿命的业务运行卫星,被列为“中国科学院2015年空天领域头号任务”。


承担这个“头号任务”的是中科院导航卫星团队。这支由81人组成的团队,其中75%是“80后”,61%是“85后”,平均年龄不到30岁,大部分人都是刚刚从校园走出来,从未有任何卫星研发经验,要在短短的三年时间里完成这么艰巨的任务,几乎是不可能的事情。在研制它的1251个日夜里,这支年轻团队,几乎把一年当两年用,研制计划从周一排到周日。


卫星总设计师林宝军坦言,新一代北斗卫星技术难度之大、任务要求之高、研制进度之紧张在小卫星历史上都是前所未有的。特别是其首次使用中科院导航卫星专用平台、首次大量使用国产化器部件以实现自主可控、独创性地提出了功能链设计理念等,上述方面都实现了创新和突破。


相比前期北斗卫星3吨的“体重”,848公斤的新星来了一次完美的“瘦身”。原本航天设备在重量上“斤斤计较、克克计较”,这一下“瘦身”2/3体重,怎不令人刮目相看?从3吨到848公斤,就蕴含着卫星设计理念、组织管理模式的整体变革。林宝军说,传统卫星按照姿态控制、热控制、结构、能源等分成十几个分系统,再把各个分系统组装到一起。“虽然分工清晰,却难以优化。”于是,他大胆尝试按照功能链划分的新方法——仅从计算机来看,一颗卫星上,原本十几个分系统共需要20多台计算机控制,现在优化为1台,可靠性大大提高。


守护时空资源


为了实现创新,研发团队聘请了十几位经验丰富的航天老专家作为顾问,同时在技术验证上采取了最严格的标准。


“很多测试一做就是一个月,还常会连续24小时不间断,一年里测试几十个通宵,也是家常便饭。”卫星质量部副部长崔帅说,年轻的研发人员几乎只有工作,没有生活。有趣的是,型号队伍里一对“85后”干脆将工作过成了生活,在工作中培养出情愫,结成了夫妻。


质量部有一位年近70岁的“老法师”季海潮,他的“火眼金睛”令所有人叹服:每次他都会拿着放大镜,仔细检查产品的电路板,出现多余焊珠、焊接不规范,都逃不过他的检验。“他总能从别人看不出问题的地方,找出一二十个问题。”导航总师助理龚文斌说,“老季看过了,大家就放心了。”


2015年3月30日,我国首颗新一代北斗导航卫星发射成功;2015年4月21日,星载原子钟、时频、大功率行波管放大器等导航有效载荷顺利开机;4月21日地面成功接收到卫星下发的导航信号,标志着卫星研制、发射取得了圆满成功。这意味着我国北斗系统全球组网的“三步走”,已迈出了第三步——到2020年,由5颗地球同步轨道卫星和30颗地球倾斜轨道卫星组成的北斗系统,将实现全球导航定位。从此,时间与位置这一重要的战略资源,将牢牢掌握在中国人自己的手中。


导航卫星副总指挥李国通表示,按照“三步走”的总体规划分步实施,北斗卫星导航系统计划于2020年前后完成全球组网建设,将会提供更高精度的北斗时间和定位基准。


小卫星精神


这支队伍尽管年轻,却有着非常一致的价值取向。2012年,李绍前从哈工大一毕业,就进入北斗卫星研发团队。晚上加班是常态,人人都不求加班费。每每与毕业进外企的同学比较工作量和收入,李绍前也自觉纳闷,小卫星到底有何魔力,待遇不算高,工作量超大,任务难度高,却乐此不疲。


“小卫星团队有一个乐见年轻人成长、允许年轻人试错的领导层。卫星总设计师林宝军是‘60后’,副总设计师沈学民是‘50后’,他们年长位高,却放心让年轻人‘挑担子’。遇到困难,或指点或鼓励,与年轻人交心找问题。在上下级交流毫无隔膜的宽松氛围中,同事们都很爱和领导们说说心底的‘创新话’。”李绍前坦言。


由于经常在总设计师林宝军的眼皮子底下工作,导航项目办的沈苑、李磊霞、毋冬梅、曹昕四个年轻女孩儿,被林宝军称为“北斗四朵金花”。


若要问女孩子造卫星是啥感觉?“四朵金花”之一的毋冬梅说,和男孩子一样,就是航天精神:特别能吃苦,特别能战斗,特别能攻关,特别能奉献。


当2015年3月30日21时52分卫星发射成功那一刻,沈苑满含泪水地写下了这样一段话:“每一个参与其中的人,都会不舍于她的离开,但离开也意味着成长,也将会是它新的开始。目送爱星脚踏巨浪,奔向浩渺宇宙;祈愿不日圆满成功,服务国际民生。”


曾有一次,人力资源部请研发团队统计工作量,没想到按照每天工作8小时计算,几乎每个科研人员一年都工作了400多天,扣除节假日,几乎把一年当作两年用。就在这个拼命三郎式的团队里,女性竟然占了1/3。如此大的工作压力,眼泪自然少不了:有的因为看不到年幼的孩子而流,有的完全因为累极了而哭,还有更多的眼泪则凝聚着对卫星事业的热爱。


中国科学院微小卫星创新研究院导航卫星这支年轻的团队,充分发挥了科学院的创新精神和“知其然知其所以然”的科学求真精神,用“勤于学习、勇于创新、敢于挑战、善于合作、甘于奉献”的工作作风践行着对国家的承诺,谱写出中国航天的小卫星精神。



(作者:王晨绯)
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