【文/大包】

第二枚戰(zhàn)斧導(dǎo)彈，沿著第一枚炸開(kāi)的缺口精準(zhǔn)打擊——解放軍被震驚了。

那一年，GPS一戰(zhàn)成名。

1990年的海灣戰(zhàn)爭(zhēng)。美軍的導(dǎo)航衛(wèi)星還只有15顆，每天只能提供15小時(shí)的服務(wù)。一切都還不成熟。

當(dāng)時(shí)的美國(guó)國(guó)防部長(zhǎng)理查德·切尼卻很有底氣：“伊拉克絕對(duì)不會(huì)想到，在沒(méi)有任何地形特征的情況下，我軍能夠勝利地橫穿西部沙漠。”

一個(gè)新名詞誕生了：“外科手術(shù)式打擊”。戰(zhàn)爭(zhēng)的結(jié)果已經(jīng)載入史冊(cè)，那是一場(chǎng)高科技之戰(zhàn)。想象一下，數(shù)十架轟炸機(jī)、投彈數(shù)百噸才能完成的水壩轟炸任務(wù)，變成只需要2枚導(dǎo)彈在數(shù)百公里外突襲發(fā)射，甚至第二枚可以通過(guò)第一枚炸開(kāi)的大壩缺口鉆進(jìn)去。

GPS為數(shù)百架美軍戰(zhàn)機(jī)提供精確導(dǎo)航，大大提高了美軍F-16和B-52戰(zhàn)機(jī)的攻擊精度，隱身戰(zhàn)機(jī)和巡航導(dǎo)彈幾乎也全部依靠GPS來(lái)選擇最佳的隱蔽進(jìn)攻路線。海灣戰(zhàn)爭(zhēng)后，第一次世界大戰(zhàn)前后誕生的陸基無(wú)線電導(dǎo)航系統(tǒng)，被美國(guó)首先取代為GPS衛(wèi)星定位導(dǎo)航系統(tǒng)。

當(dāng)時(shí)，被新聞報(bào)道震撼的人們都想問(wèn)，GPS怎么來(lái)的？

擱置十年

1957年10月4日，蘇聯(lián)成功發(fā)射了人類歷史上第一顆人造衛(wèi)星“斯普特一號(hào)”，兩個(gè)美國(guó)人密切關(guān)注著這件人類歷史上的大事。這是兩個(gè)物理學(xué)家，他們?cè)趯?shí)驗(yàn)室中發(fā)現(xiàn)，這顆衛(wèi)星的頻率出現(xiàn)了偏移，經(jīng)研究原來(lái)是相對(duì)運(yùn)動(dòng)引起的多普勒頻移效應(yīng)。他們又研究發(fā)現(xiàn)，在地面上架設(shè)多部接收機(jī)，就可以根據(jù)接收到的信號(hào)的不同頻差推算出這個(gè)衛(wèi)星的具體位置。

那如果反過(guò)來(lái)呢？五角大樓想知道，如何在茫茫大海中找到軍艦的位置。好像有思路了。

1958年2月1日，美國(guó)成功發(fā)射了“探險(xiǎn)者一號(hào)”衛(wèi)星。1958年5月17日，毛澤東豪邁宣布“我們也要搞人造衛(wèi)星”。當(dāng)時(shí)的毛澤東可能并不知道，GPS系統(tǒng)的前身，也就是美軍的子午儀衛(wèi)星定位系統(tǒng)，已經(jīng)在那一年開(kāi)始研制。

1970年4月12日，“兩彈一星”工程中的“一星”終于迎來(lái)了成功發(fā)射，東方紅樂(lè)曲響徹太空。這時(shí)定位導(dǎo)航衛(wèi)星已經(jīng)進(jìn)入了決策層的視野。因?yàn)?958-1964年間，美國(guó)海軍和美國(guó)空軍分別制定并實(shí)施了全球定位計(jì)劃Tinmation和621-B，此后又被美國(guó)國(guó)防部合二為一。

1978年美軍開(kāi)始實(shí)施GPS計(jì)劃，中國(guó)科學(xué)家也沒(méi)有停止過(guò)對(duì)中國(guó)的定位導(dǎo)航衛(wèi)星的論證。但按當(dāng)時(shí)中國(guó)的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)條件，想搞一套GPS還是遙遠(yuǎn)的夢(mèng)想。

能不能盡量用較少的衛(wèi)星資源建立中國(guó)自己的“GPS”？后來(lái)獲得“兩彈一星”功勛的陳芳允院士，提出了雙星定位方案，并在1989年演示成功，實(shí)現(xiàn)了地面目標(biāo)利用兩顆衛(wèi)星快速定位、通信和定時(shí)一體化。

但由于種種原因，陳芳允的計(jì)劃還是被擱置了。演示成功的那一年，美國(guó)的第一顆GPS工作衛(wèi)星發(fā)射成功。也是在那一年，被5年前國(guó)慶閱兵式上“我國(guó)首臺(tái)億次巨型機(jī)銀河-I”的彩車震撼，放棄北大選擇國(guó)防科大的王飛雪，步入了大學(xué)校園。

第二年，海灣戰(zhàn)爭(zhēng)爆發(fā)了，也把中國(guó)人打醒了，被擱置十年的雙星定位方案馬上啟動(dòng)。

GPS這類系統(tǒng)方案中，第一個(gè)要解決的問(wèn)題就是：衛(wèi)星該采用低、中、高哪種軌道？如果采用低軌道，發(fā)射成本比較低，精度比較高，但若覆蓋全球的話則需要200顆衛(wèi)星，這樣浩大的工程，連美國(guó)也負(fù)擔(dān)不起。

如果采用高軌道，理論上三顆衛(wèi)星就能覆蓋全球，但定位精度會(huì)很低，而且高軌道衛(wèi)星的發(fā)射難度大。

美國(guó)采用了24顆衛(wèi)星中軌道的折中方案。而中國(guó)當(dāng)時(shí)的國(guó)情是既沒(méi)錢也沒(méi)經(jīng)驗(yàn)，在起步階段選擇了只在高軌道發(fā)射兩顆星，靜止在中國(guó)上空為中國(guó)服務(wù)。空間中三個(gè)坐標(biāo)才能定位，北斗一代在雙星定位方案中有個(gè)高度儀，用戶需要自測(cè)高程，并將結(jié)果作為第三個(gè)坐標(biāo)。真是夠節(jié)省的！

倉(cāng)庫(kù)實(shí)驗(yàn)

1995年，還在讀博士的王飛雪，聽(tīng)到一個(gè)消息。正在前進(jìn)中的北斗一代系統(tǒng)建設(shè)遇到了瓶頸問(wèn)題——信號(hào)快速捕獲，國(guó)內(nèi)十幾家單位、幾十位知名專家10年沒(méi)能攻破。

“為什么不可以另辟蹊徑？”王飛雪和幾個(gè)同伴夜以繼日的奮戰(zhàn)了好多天，寫(xiě)出一個(gè)新算法，紅著眼睛交給導(dǎo)師也是系主任莊釗文。莊釗文在計(jì)算驗(yàn)證后眼前一亮，但他知道，事情不簡(jiǎn)單。各種質(zhì)疑聲不絕于耳?！斑@是事關(guān)國(guó)家安全和經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略的重大科研項(xiàng)目，豈是兒戲？”“這個(gè)難題別人耗費(fèi)10年功夫也沒(méi)有攻克，幾個(gè)年輕人能行？”不少專家甚至認(rèn)為這是一個(gè)“根本不可能實(shí)現(xiàn)”的方案。

莊釗文帶著這幾個(gè)年輕人去找一位老先生。老先生跟這幾個(gè)年輕人說(shuō)，你們還需要用實(shí)驗(yàn)來(lái)證明你們?cè)诩埞P當(dāng)中得出的這個(gè)結(jié)論。

這幾個(gè)年輕人拿著4萬(wàn)嘗試經(jīng)費(fèi)和一臺(tái)臺(tái)式計(jì)算機(jī)，找了一個(gè)十平方米的倉(cāng)庫(kù)改造成實(shí)驗(yàn)室。整整3年，他們一無(wú)所獲，但沒(méi)有放棄?！耙?yàn)楹茈y，我很興奮，一心想搞清楚。”王飛雪說(shuō)，“最初的電路板模型大如門(mén)板，光芯片就有192塊，后來(lái)芯片壓縮到63塊，改成了3塊小板?！?

三年后的一天，他們像往常一樣打開(kāi)設(shè)備，調(diào)試等待，突然間有人說(shuō)你看你看上面有一個(gè)信號(hào)，所有人把頭都湊在這個(gè)小小的屏幕前，他們不相信自己的眼睛，于是重新做了一次實(shí)驗(yàn)，信號(hào)如約而至，幾個(gè)小伙子抱在一起跳啊、笑啊、哭啊。