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張維為《這就是中國》第76集:中國北斗 創(chuàng)新前行
最后更新: 2021-09-16 08:21:12我們知道,北斗系統(tǒng)已經(jīng)從第一代演進(jìn)到第三代。第一代的北斗系統(tǒng)由三顆衛(wèi)星提供區(qū)域定位服務(wù)。從2000年開始,它主要在中國境內(nèi)提供導(dǎo)航。到了2012年12月,北斗一號的最后一顆衛(wèi)星壽命到期,北斗衛(wèi)星導(dǎo)航試驗(yàn)系統(tǒng)就停止運(yùn)作了。
第二代北斗系統(tǒng)是一個包括16顆衛(wèi)星的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),它從2012年11月開始為亞太地區(qū)用戶提供定位服務(wù)。
現(xiàn)在是第三代北斗系統(tǒng),由三種不同軌道的衛(wèi)星組成,包括24顆覆蓋全球的地球中遠(yuǎn)軌道衛(wèi)星,3顆覆蓋亞太大部分地區(qū)的傾斜地球同步軌道衛(wèi)星,還有覆蓋中國的3顆地球靜止軌道衛(wèi)星。6月23日9時43分,我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號乙運(yùn)載火箭成功發(fā)射北斗三號系統(tǒng)的最后一顆全球組網(wǎng)衛(wèi)星,至此北斗三號全球部署,比原計(jì)劃提前半年完成。
當(dāng)年排擠我們的歐洲伽利略系統(tǒng)從2016年12月開啟初始服務(wù),上線一個月左右的時候,18顆衛(wèi)星上的72臺原子鐘就有9臺停止工作。到了2019年7月14日,整個系統(tǒng)甚至一度癱瘓,大約花了一個月時間才恢復(fù)正常。2006年中國退出伽利略計(jì)劃的時候,歐盟說,你們退出與否我們都無所謂。美國人認(rèn)為中國根本搞不成自己的定位系統(tǒng)。當(dāng)時我們網(wǎng)絡(luò)上充斥了對我們北斗的嘲笑、質(zhì)疑,乃至辱罵,沒有多少鼓勵和支持。我們也遇到了一些西方勢力的直接干預(yù),因?yàn)樗麄兒ε轮袊萍嫉倪M(jìn)步,害怕中國的全面崛起,所以拼命抹黑中國的一切,當(dāng)然現(xiàn)在看來都是螳臂當(dāng)車。
中國就是這么一個神奇的國家:不管國家面臨多少困難和挑戰(zhàn),總有那么一批人、一批企業(yè)、一批單位、一批科技工作者忍辱負(fù)重,奮發(fā)圖強(qiáng),百折不撓地做事。目標(biāo)就是追求卓越、超越西方,也就是魯迅先生當(dāng)年所說的,我們從古以來,就有埋頭苦干的人,有拼命硬干的人,有為民請命的人,有舍身求法的人。這就是中國的脊梁。中國北斗團(tuán)隊(duì)持續(xù)二十多年的默默奮斗,發(fā)憤圖強(qiáng),追求卓越,創(chuàng)造了人間奇跡,就是一個證明。
不知大家是否知道,北斗團(tuán)隊(duì)的平均年齡才31歲,大部分是80后和90后,這應(yīng)該是世界各國衛(wèi)星研發(fā)團(tuán)隊(duì)中最年輕的隊(duì)伍,他們是中國自信的年輕一代的杰出代表。這一代自信的中國人已經(jīng)使我們的網(wǎng)絡(luò)生態(tài)大為改觀,唱衰中國的“公知”影響力迅速走衰,西方神話走向終結(jié)。今天,中國自信日益增強(qiáng),體現(xiàn)在各個領(lǐng)域,從科技領(lǐng)域的北斗成就到華為奇跡,到制造業(yè)領(lǐng)域的各種大國重器和無數(shù)響亮的中國品牌,從商業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的國貨潮,到文化領(lǐng)域的中國風(fēng)等等。
我由此而想到北斗精神對我們這個時代的意義。北斗精神的核心是發(fā)憤圖強(qiáng)、自主創(chuàng)新,追求卓越,還有崇高的民族榮譽(yù)感。我們國家正面臨百年未有之大變局,太需要這種精神了。愿我們都以北斗人為榜樣,無論從事什么工作,都能踏踏實(shí)實(shí)、腳踏實(shí)地地、創(chuàng)造性地做事,追求卓越,不辜負(fù)這個偉大的國家,不辜負(fù)這個偉大的時代!
好,今天就和大家談這些,謝謝大家。
林寶軍:
大家下午好,也許大家沒有這個體驗(yàn),十幾年前,我們出門基本上是靠地圖和問路。我記得十幾年前的一天,我們一家人本來要到北京的碓臼峪去,我愛人提前做了功課,拿出地圖,畫從哪兒開始拐彎,走哪條路等等。我當(dāng)時上車的時候想,現(xiàn)在不有衛(wèi)星導(dǎo)航了嗎?咱們試試吧。結(jié)果出乎預(yù)料,很順利地就到達(dá)了目的地,自此以后,我們就沒怎么用過地圖了。
當(dāng)時我們用的導(dǎo)航軟件依賴的還是GPS。所以可能有很多人要問,既然GPS這么好用,我們還花那么多錢建北斗干什么呢?其實(shí)剛才張教授講的“銀河號”事件是促使我們下決心建北斗的一個很重要的原因。如果我們沒有自己的導(dǎo)航系統(tǒng),我們的民族尊嚴(yán)、國土安全、海洋戰(zhàn)略、太空權(quán)益等就不可能有保證。所以說北斗系統(tǒng),也就是我們自己的導(dǎo)航系統(tǒng),是我們不得不做的國之重器。
我們的北斗經(jīng)歷了三個階段,第一階段是北斗一號,區(qū)域有源,第二階段是區(qū)域無源,第三階段就是走向全球。7月31日,習(xí)主席向全世界宣布北斗三號建成正式開通,也表明了我們北斗正式向全世界人民,也就是向全球提供服務(wù)。現(xiàn)在北斗已經(jīng)深入到我們生活的各方面了,比如說疫情防控、珠峰測高、以及泥石流災(zāi)害防護(hù)等。
縱觀中國四十年來的發(fā)展歷史,可以說經(jīng)歷了從中國制造到中國創(chuàng)造的過程。我先說說中國制造。其實(shí)改革開放以來,中國通過引進(jìn)技術(shù)、人才、和管理,建立了我們自己的工業(yè)體系。在這個過程中,其實(shí)我們更多的是“學(xué)”,特別在技術(shù)上學(xué)習(xí)、模仿別人。而中國創(chuàng)造是“超”的過程,是建立中國品牌、建立中國人自信的過程。
我舉一下北斗三號的例子。其實(shí)我們北斗三號在建設(shè)過程中,曾經(jīng)遇到過100多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù),比如說星間鏈路技術(shù)。導(dǎo)航系統(tǒng)最重要的一點(diǎn)就是要是實(shí)時地或者準(zhǔn)實(shí)時地對衛(wèi)星進(jìn)行測控。我們北斗大概1到2個小時給衛(wèi)星注一次數(shù)據(jù),這樣才能保證它的精度。歐美的做法是全球布站。但我們沒有這樣的條件,于是提出了自己的中國人的解決方案,就是星間鏈路。在國際上,這個是從來沒有人做過的,而也正是因?yàn)橐揽苛诉@種創(chuàng)新的技術(shù),我們北斗實(shí)現(xiàn)了“一星通、星星通”。七萬公里距離,我們的測距精度可以到1個厘米。這是什么概念呢?地球一圈是4萬公里,也就是說繞地球兩圈的距離,我們測距精度可以到1個厘米,大家想想這個技術(shù)很不錯吧?
另外,對于導(dǎo)航來講,最重要的制高點(diǎn)技術(shù)是時頻,也就是鐘。剛才張教授講的是使我們受限的銣原子鐘。其實(shí)為了更進(jìn)一步地發(fā)展,實(shí)現(xiàn)跨越,我們研制了世界上第一臺雙頻氫原子鐘,是中國科學(xué)院上海天文臺做的。在做的過程中,科學(xué)家們實(shí)際上也是很膽小的,怕出問題,擔(dān)心給北斗這么重要的一個系統(tǒng)惹禍。我鼓勵大家,說你要重量我給你重量,你要功耗給你功耗,只要做得不比銣鐘差,我就給你上。在大家的共同努力下,世界上第一臺氫原子鐘建成了。正是因?yàn)橛辛藲湓隅?,我們現(xiàn)在的衛(wèi)星是兩氫加兩銣。實(shí)際上我們在這個制高點(diǎn)技術(shù)上,已經(jīng)處于世界領(lǐng)先,或者世界一流的位置了。
上海天文臺自主研發(fā)的星載氫原子鐘(圖源:上觀)
再一個,我們做北斗是與其他幾大導(dǎo)航系統(tǒng)同臺競技,所以并不是有30顆衛(wèi)星在天上跑就行了,還要讓老百姓覺得好用、耐用,要相信它,要有好的用戶體驗(yàn)。涉及到用戶體驗(yàn)的一個技術(shù)是大功率的放大球。導(dǎo)航信號要經(jīng)過放大之后才能到地面,大家才能接收到這些信號。傳統(tǒng)的做法都是用行波管。當(dāng)時的想法是引進(jìn),所以我在成都跟外國人進(jìn)行談判。但是價格非常高,進(jìn)度也不保證。后來我們下決心自己做,并且成功了。但同時,我們也在思考,這是唯一的一條路嗎?于是,我們另辟蹊徑,發(fā)展了百瓦級的大功率氮化鎵高效固放技術(shù)。這個技術(shù)比傳統(tǒng)的行波管技術(shù)好在哪兒呢?它線性好6dB,也就是好4倍,雜散好15-20dB,20dB是什么概念?就是好100倍。美國人也認(rèn)為這項(xiàng)技術(shù)比較好,現(xiàn)在也在加緊研制,準(zhǔn)備在GPS上全面采用。但是現(xiàn)在打到天上的衛(wèi)星還沒有用。我高興地告訴大家,我?guī)ьI(lǐng)科學(xué)家們研制的2015年3月30日發(fā)射的首發(fā)星上就已經(jīng)用了這項(xiàng)技術(shù)。所以我們領(lǐng)先對手至少有5年時間。
我們的核心器部件徹底實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)化,應(yīng)該說擺脫了依賴進(jìn)口,受制于人的局面。通過一系列的創(chuàng)新,包括技術(shù)創(chuàng)新,特別是理念創(chuàng)新,使我們提前半年建成了我們北斗系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了中國的速度。
- 原標(biāo)題:中國北斗 創(chuàng)新前行 本文僅代表作者個人觀點(diǎn)。
- 責(zé)任編輯: 徐俊 
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