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日志

 
 

中国第二代北斗卫星抗干扰能力提高1000倍  

2015-07-04 22:55:17|  分类: 中国军事 |  标签: |举报 |字号 订阅

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中国第二代北斗卫星抗干扰能力提高1000倍 - 锦上添花 - 锦上添花——踮起脚尖放飞梦想的翅膀﹊

 中国第二代北斗卫星抗干扰能力提高1000倍

 

1994年北斗卫星导航系统研制全面启动,9年后北斗一号卫星导航系统正式建成,2012年年底北斗二号卫星导航系统面向亚太地区正式开通服务,今年我国成功发射首颗北斗全球系统导航卫星。北斗问天的每一步都与一个名字相连——国防科技大学教授王飞雪。

北斗卫星导航系统发展30年,王飞雪经历了其中20年,这位国防科技大学卫星导航定位技术工程研究中心主任带领团队,先后攻克一系列事关北斗系统成败的核心技术。在成为业内知名专家后,国内外不少大企业向他发出邀请,许以配备个人实验室、研发队伍和百万年薪的优厚待遇,劝他转业,王飞雪不为所动。在他内心深处,北斗是他努力奋斗多年、无法用金钱交换的事业。

1995年,正在前进中的北斗导航系统建设遇到了信号快速捕获这个瓶颈问题,国内相关专家10年攻关未获突破。

在一次调研中王飞雪知道了此事。他把以前掌握的文字资料和最新的实验数据进行研究对比。“为什么不可以另辟蹊径,从算法上寻找解决问题的办法呢?”他心想。

王飞雪和课题组其他成员连续熬了几个通宵,反复推理论证,提出一个全新的算法。当他红着眼睛把结果摆到时任系主任庄钊文教授案头时,庄钊文教授眼前一亮。

这套“全数字化快速捕获信号与接收技术方案”,得到了中国卫星测量控制技术奠基人、中科院陈芳允院士的高度关注。方案论证会上,王飞雪从理论到实践,从数据到推理侃侃而谈,相关技术得到陈芳允院士和与会代表的充分肯定。王飞雪一下在北斗业内名声鹊起。那一年,他才24岁,正在攻读博士学位。

他和同学雍少为、欧钢从北京抱回一台当时比较先进的台式计算机,把一个不到10平方米的仓库简单收拾一下当作实验室,没有仪器设备,就东挪西凑找别人借。3年后,当显示器上脉冲闪耀,信号捕捉成功那一刻,业内20多位专家简直不敢相信自己的眼睛:10年时间、十几家单位、几十个知名专家未能解决的瓶颈技术,竟然被3个名不见经传的毛头小伙子解决了!

2006年,国家准备对北斗一号导航系统体制进行升级。当时,北斗一号已成功运行多年,系统运行稳定,大家一致主张,继续沿用原来的技术指标和基本参数,只需适当增强入站链路抗干扰能力,提升系统在某些特殊场合的稳健性即可。

但王飞雪教授敏锐地意识到,这是北斗一号服务性能全面升级的一次绝佳机会。如果仅仅只是更新硬件,系统性能不会有质的飞跃,关键还是要创新软件系统。

那是一段令人难忘的时光。3个月里,在庄钊文教授指导下,王飞雪和团队大胆提出了一套最新的编码理论改造应用方案。经过论证后应用到北斗二号上,带动了整个北斗短消息服务系统效能的跃升:所有的终端设备功耗降低一半,抗干扰性能提升一倍,各项参数达到理论最优值!


 

但科研的道路并不都是一帆风顺,2007年年底,我国第二代导航卫星运行中突然发生卫星与地面失去联系的情况,启动紧急预案后,指令依然无效! 

各种数据显示,当卫星经过某一区域时,受复杂电磁环境干扰,卫星通信发生阻断。

如果不在3个月内解决这个问题,不但下一颗星不能发射,即将组网的十数颗卫星的发射也将无限期推迟。

数十位专家齐聚北京商讨对策,拿出“躲”和“抗”两种解决方案。因为“躲”已有先例,而“抗”还是未知数。多数国内同行倾向于“躲”。

“不行!这一‘躲’国家就要遭受数十亿的损失!况且,这次躲过去了,下次再遇到怎么办?”王飞雪坚决反对。

“可时间这么短,谁愿意冒风险接这个烫手山芋?”

“3个月内,我们拿出‘抗体’!”王飞雪立下了“军令状”。

在那个冰雪肆虐的冬天,王飞雪带着团队玩命一般与时间赛跑。大家吃住都在实验室,连大年三十和初一都没有回家。他们豁出去了!不到3个月,具有强大抗干扰能力的卫星载荷横空出世!

在验收评审会上,平时不苟言笑的王飞雪诙谐地说,我们利用剩余时间还做了修正航天指标数据的副产品。

在卫星导航领域,国际竞争非常激烈。2009年,由欧洲航空航天局专家领衔的代表团飞抵北京,代表欧盟的伽利略卫星导航系统与北斗系统展开争议已久的频率谈判。

这是一次电磁领土的争夺。“领土不容寸失!”王飞雪带领团队从技术支撑到国际通行规则等各个方面进行研究,并展开了一场艰苦卓绝的漫长谈判。

就在前不久,从捷克布拉格传来的消息令人振奋:欧盟代表团接受了中国提出的频率共用理念,同意在国际电联框架下完成卫星导航频率协调,中欧卫星导航系统长达8年之久的拉锯战握手言和。


 

凭着这种亮剑精神,王飞雪和团队先后研制出世界领先的监测接收机、精密测距码模块及注入系统、主控站测量及通信系统、星载上行测距终端等地面设备。在最近一次针对实用商业化全球系统卫星导航信号模拟源功能测试中,他们研制的产品以95分的好成绩高居榜首。

今年4月,在莫斯科举行的第九届国际导航论坛上,俄罗斯导航产业界的领袖们在探讨全球四大导航系统发展水平时,一致把中国北斗排在俄罗斯格洛纳斯和欧盟伽俐略之前。

王飞雪在会场上静静地听着,内心却无比激动:斗转星移,20年的奋斗,北斗系统的排名从第4上升到第2。回国后他对前来迎接他的同事说的第一句话就是:“下个目标就是拿第一!”

 

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