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太震撼了北斗已達到最高境界

发布时间:2019-11-09 09:40:36 编辑:笔名

太震撼了:北斗已达到最高境界

(一)目视领航方式飞机于1903年诞生,最初飞机上并没有仪表完全凭感觉驾驶后来逐渐出现了高度表、速度表和简易发动机仪表由于飞行高度低距离近,都是靠目视引领飞机前进目视搜索的地标主要有铁路、公路、村落城镇、电线杆和河流等驾驶员先要研究地图,沿着熟悉的地标一边飞一边看1911年9月9日英国飞行员哈梅尔驾驶“布雷里奥-6”型单人单翼飞机从伦敦北部卢顿到北安普顿,开始英国第一次官方空中邮件运输飞行,他沿着道路和河流前进,中间迷失方向还降落到村庄田地打听道路最终完成任务,尽管如此还是比邮政马车快了半天“目视领航”的缺点:不准确、盲目性大、受天气影响大、疲劳不适合远距离航行

(二)定点推算式领航方式定点推算式领航开创了“地图+罗盘+计时钟”的技术领航时代自从人们把航海用的大罗盘改造缩小固定到飞机驾驶仪表板上方,就有了指明航向的设备,可以完成点对点直线飞航任务最初1912年使用的是“水罗盘”,一个浮动的航向刻度盘利用浮子原理悬浮在玻璃水容器中,像指南针一样,任你飞机转向都会有不同刻度指示方位角,驾驶员保持这个刻度不变,就会沿直线向前飞,结合地图作业测量出两点之间的直线(航线)的方位角大小,就是你的“航向角”,再根据飞行速度和距离推算出飞行时间,结合地标地貌,一个标准齐全的“领航要素”具备了它们是:飞行高度、速度、时间、航线、航向;领航仪表有:罗盘、时钟、地图;飞行仪表有:空速表、高度表、发动机仪表等1920年以后随着陀螺技术发展,电动罗盘航向仪(电动陀螺磁罗盘)代替水罗盘,航向指示更稳定,一直到现在许多飞机还保留电动磁罗盘为备份领航仪表“定点推算式领航”是飞行员领航驾驶技术的基本功,它的主要缺点:远距离飞行航迹角(有风情况下的偏流角)误差大,飞行员高度紧张易疲劳,不适合较复杂天气飞行

(三)无线电导航方式为了克服磁罗盘领航准确性差问题,人们根据广播电台的原理,研制出无线电引导设备最早在1917年一次大战期间飞机上安装了收音机式的中波电台接受器和监听式测向器,驾驶员在航线上不断收听城市公开广播,根据“测向器”大致指明的方向保持航行,形成了“无线电导航”的雏形由于广播电台安全保密性问题,1932年研制成功中波NDB归航导航台,并在飞机上装配专门的接收设备(无线电定向机ADF)和指示器,“无线电罗盘”诞生了到1946年二次大战结束,发明了“甚高频全向信标台VOR”,NDB和VOR都采用振幅式测向工作模式发射电波来定向,不同的是,NDB采用高频单信号电波,只起到近距离(公里范围)导航定向作用(亦称“归航台”);而VOR甚高频信标采用两个低频调制信号(基准相位信号和可变相位信号),即能定向还能为地面和飞机同时提供针对对方的方位信息,更适合较复杂天气下导航使用,导航范围提高到公里(根据飞机高度不同)到目前为止,VOR还广泛应用在航路点、转弯点、空中走廊等信标指示点上,NDB仍有少量起辅助导航作用与此同时还诞生了“无线电测距机DME(脉冲测距)”,测距距离为公里DME一般和VOR配置在一块,共同起到定位测距作用主要缺点:易受干扰,作用范围近,不适合远距离导航,俗称“回家导航台”

(四)惯性导航系统(INS)由于飞机航程越来越远,得不到地面导航台的有效保障,飞机自主导航系统应运而生,它就是“惯性导航系统INS”基本原理是根据飞机所在空间位置,由惯性陀螺组件和加速度计测量出运动中的飞机相对于惯性空间的“角速度、角位移、角加速度”等数据,推算出飞机的位置,经过连续不断的推算,构成了保持正确航行诸元的导航方式它不发射电波不与外界联系不受干扰,是完全自主的稳定导航系统已经在飞机、导弹、舰船、潜艇等方面得到广泛应用惯导原理无疑是牛顿惯性原理最重要的应用,1851年法国人傅科第一次提出惯性运动的稳定性问题;1904年德国人安茨研制出世界第一个电动、三自由度、单轴陀螺仪,由于转速太低并不成功;1907年安茨研制出利用浮子原理和万向支架支撑的陀螺仪转速达到2100rnd/s,即世界第一个“指北陀螺仪:罗经”,并成功运用到德国“德意志号”战略舰上;1949年6月美国空军首次在B-29轰炸机安装首台惯性导航仪并持续试飞10小时取得成功为了增加精确度,组合三个轴向陀螺成为捷联式惯导平台同时为了减低摩擦阻力、减少误差,惯导系统历经不断改进更新,先后从支架式结构发展出各类新型陀螺仪如:“绕行陀螺”(1967年美国军用)、“静电陀螺”(1957年美国军用)、“激光陀螺”(1975年美国军用)和“光纤陀螺”(1995年美军试验)等据了解,我国精密仪器设备科研院所从上世纪90年代也开始了自主“光纤陀螺”惯性导航系统的研制,已经取得喜人成果并成功运用新型战机和远程精确打击武器引导头上当然惯性导航也存在固有的缺点,随着飞行时间的增加累积偏差也增大例如中等精确度的惯导:距离每增加100公里误差增加0.2公里(1000公里为公里;5000公里则为公里),这对民航客机不算什么,对轰炸机、巡航导弹则误差太大了

(五)多普勒雷达导航惯导的误差主要来自大气流动(风速)的影响,当空中风向与航向存在夹角,飞机轨迹运动速度方向受侧风风速影响,会偏离预计轨迹一个角度,叫“偏流角”,根据三角函数定理计算,飞机真实地速大小会受影响,同时偏离航迹造成偏航误差,惯导很难察觉到细小的变化多普勒雷达是根据“多普勒效应原理”设计的雷达系统,它通过向地面发射电波,并根据回波及时发现飞机受风影响产生的微小附加移动变化,经过几个来回即可测出当前空中风的“风向、风速”数据,并通过计算机和自动驾驶仪自动发出修正偏流角的指令,使飞机始终保持预定航向前进所以多普勒雷达导航系统是主动修正错误的导航系统,一般大型客机、战略轰炸机要发射个不同方向的电波束,来捕捉前后左右来向的风对飞行地速、偏流角影响但是由于多普勒雷达体积较大设备复杂,战斗机和巡航导弹较难装备(当然他们的航程短暂时不需要,除非小型化成功)

(六)联合式无线电导航这里所谓“联合式”是指非“点对点”导航,而是通过多个无线电发射台组成专门的导航,利用双曲线函数交汇原理完成导航的系统像“罗兰-A”导航系统(美国1942年);“奇”导航系统(英国1942年);“罗兰-C”远距导航系统(美国1955年,有效距离可达2000公里范围);“欧米茄”全球导航系统(美国1966年建成,利用八个大功率导航台交叉组成电波络,可对高空美军机进行全球指挥引导);还有一种“塔康空中战术”近距导航系统TACAN(美国、北约1968年组建,由于采用了多波瓣脉冲测向技术和机载敌我识别系统结合,测向及识别精度很高,多为北约前线空战导航引导服务后来美国也把TACAN与VOR结合使用叫“伏尔塔克VORTAC”提供给军民航使用)

(七)全球定位卫星导航系统世界上最早使用卫星导航的是美国,他的第一代系统叫“子午仪”导航卫星系统从1960年到1964年共发射30多颗子午仪卫星而“全球定位卫星导航系统”GPS属于新一代无线电卫星导航系统它具有全天候、全球覆盖、精度高和用户容量无限等特点美国FAA(联邦航空署)决定用GPS逐步取代民用VOR/DME近程导航系统;美国防部逐步淘汰“罗兰C”、澳米伽和战术塔康等系统GPS于1973年开始研制,1978年至1993年全部部署24颗卫星并投入使用,先军方后民用发挥了巨大作用GPS有5个地面控制站:主控站(美国本土)、监控站(大西洋、太平洋、印度洋美军基地上)

(八)组合导航系统由以上两种或多种导航系统组合起来完成导航任务现代飞机往往不再使用单一系统导航,像远程客机、运输机、轰炸机等大型飞机几乎使用全部导航手段作战飞机或导弹则根据需要安装特定的导航系统比较典型的组合有:多普勒—惯性组合系统(1965年研制1970年使用、每小时圆概率误差930米);多普勒—惯导—罗兰C组合系统(1968年使用,由于加入罗兰系统小时累积误差减少到3米);惯导—卫星组合系统(1990年开始军民用航空广泛使用)

(九)我国“北斗卫星”导航系统将达到导航最高境界(1)既然有GPS为何还要“北斗”GPS已成为全球导航服务体系,上至空天下到行车走路无所不用早就进入平常百姓家其实GPS的真正价值在军方使用,飞机大炮坦克军舰潜艇导弹通讯侦察,全都是用GPS定位,打起仗来可以作到指那打那我们能依靠人家的系统为人民解放军服务吗有大脑的人都懂得这个道理,不行打仗时人家一关你就白瞎了

(2)和平时期我军能使用GPS训练吗答案也是“不能”从原理上讲用户使用GPS并没有障碍,但美国防部在GPS进入民用领域之初,就制定了特殊“游戏规则”他把军用和民用信道分开的,美军北约使用“F”码;民用为“K”码(对不起:F、K编号是本人任意加的并非实际应用,仅为避免麻烦而已)其中“K”码为模糊数据语言,其“人为误差”是“F”码的数倍,如果“F”精确度为100%,则“K”码仅为80%,作为民用导航足够了,相差几十米几百米对民用飞机轮船不算什么误差而军用导航则谬之千里,如果我军设备都按GPS设计导航基准,不但平时训练打不准,要不断修误差;到战时即使GPS不关停你也打到准,谈什么“精确打击”

(3)卫星导航是个巨大的市场目前美国GPS独霸全球份额,这种独家垄断无形中提高了美国竞争地位,像世界民航组织、世界海运组织、世界通信组织都以GPS为视听如果“北斗”组成功,就像3G通信一样带来我们自己的发言权,争取中国、亚太乃至全球卫星导航市场份额

(4)我国“北斗”卫星的特点

根据航天权威人士透露,我国卫星导航布建设分三步走第一阶段试验阶段,2003年以前发射3颗卫星,主要以验证北斗系统的原理及可行性为目标该阶段已经圆满完成;第二阶段:2004年到2012年间形成区域定位能力,将发射14颗北斗卫星,形成为中国和亚太周边国家提供导航能力该阶段已发射8颗北斗卫星,已经初步覆盖我国部分地区并为特定用户提供试验服务;第三阶段:2013年到2020年期间卫星发射总数将达到35颗左右,覆盖全球的北斗卫星导航系统将全面建成

第一阶段试验阶段,共发射3颗卫星,即“二加一”(2颗同步轨道静止卫星和1颗带倾角度的卫星)组成一个试验小和GPS最大不同的是我们使用同步卫星导航,大大加强局部地区在轨导航能力,既经济又快速准确经用户使用验证达到研制要求取得完全成功当2020年最后北斗完成组,将使用5颗正式同步静止轨道卫星、30颗正式非同步轨道卫星

第二阶段发射全记录:第一颗(2007年4月14日);第二颗(2009年4月15日);第一三颗(2010年1月17日);第四颗(2010年6月2日);第五颗(2010年8月1日);第六颗(2010年11月1日);第七颗(2010年12月18日);第八颗(2011年4月10日)

(5)北斗卫星导航系统的重要意义

只有自己的卫星导航系统建成,才能真正做到远程精确打击科索沃战争期间一颗精确制导炸弹准确击中中国大使馆主楼,让国人记忆犹新,此耻辱被我国航空航天科技战线人员永记心间没有自主的卫星导航,只靠雷达制导、惯导和末端电视制导攻击敌人准确率并不高,像四代战机隐蔽出击、东风-21攻击航母、超音速对舰导弹和视界外滑翔攻击炸弹,都要靠卫星末端制导才能发挥最大效益

卫星导航的隐蔽指挥优势传统的指挥靠无线电联络极易暴露位置美国通过GPS自动指挥系统,无需潜艇航母发出任何信号,只要接受就OK,就是监听到密令只见卫星不知在指挥谁,其隐蔽巡逻全球能力大大加强有了北斗我国核潜艇将能真正达到远航四大洋梦想

北斗系统建成意味着我国“空天系统”将发挥巨大威力所谓“空天系统”是指五大卫星系统联构成的新系统它们是:导航定位卫星系统;通信联络卫星系统;侦察/“间谍”卫星系统;遥感测绘卫星系统;气象卫星系统;再加上我国顶尖的超级计算机,可以想见未来信息化战争条件下,敌方所有部署都暴露在我方屏幕前(就像现在美国一样)一个强大中国谁还敢和你开仗和平就需要实力强大更强大,就像毛主席老人家所说“只有拥有原子弹才能反对原子弹”

探秘中国北斗导航卫星:最高机密到民用历时20年北斗记——探秘中国北斗卫星导航定位系统约四十年前,美国军方开始了被称作“全球定位系统”(GPS)的研制现在,在我们头顶上空约2万公里处的中地球轨道,GPS系统部署了24颗卫星,地面站对这些卫星的信息数据进行捕捉、处理、解码,并将有关信息发至用户终端机——这样,GPS给全球提供准确的定位、测速和高精度的时间标准

如今,GPS在我们生活中已然不可或缺——飞机、汽车、船舶用它来导航;公安、金融、消防部门用它来监控、报警;而不少路痴朋友们驾车出行,也往往得有它来壮胆伴行……在GPS占领95%中国卫星导航定位市场的今天,一种想象不免令人时常不安——假如在关键时刻美国人关掉GPS,或者在上面“动点手脚”,我们的战略武器怎么办我们的飞机怎么办我们的路痴们怎么办事实上,这已经不只是想象与担心,而是已有先例可循——1996年台湾海峡局势紧张的时候,中国军队的一次大规模军事演习便曾受到过GPS信号中断的干扰

基于上述担心,世界各大国与国家集团开始考虑对策,由此诞生了俄罗斯的格洛纳斯、欧盟的伽利略等等卫星导航定位系统从上世纪80年代末开始,未雨绸缪的中国科学家们也开始致力于研制中国自己的“GPS”当时,经济基础薄弱的中国,太空梦想还很微小和低调这个被命名为“北斗”的计划,诞生之初并未着眼于全球

最初,中国科学家陈芳允提出了与GPS不同的双星定位理论,用以解决在资金困难时期构建宏大系统的难题北斗这一宏伟计划,就这样在总参测绘局招待所三层一间狭小的办公室里悄悄开始了凭着中国人探索精神与务实态度,北斗计划历经周折,厚积薄发,终于,在2000年,第一颗北斗试验卫星得以发射进入太空轨道

时至今日,北斗系统已经成功发射了7颗卫星,梦想也在逐渐丰满壮大根据当前的计划,北斗系统预计到2012年共发射12颗工作卫星,完成服务范围覆盖亚太地区的目标;到了2020年,北斗将发射5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星,成为一个向全球提供服务的卫星导航系统

从当初的“最高机密”,到今日向民用市场推广,北斗计划已经走过了二十多年,而它的故事依然鲜有人知近日,《中国周刊》独家采访了北斗计划最初的参与者以及核心科学家团队,揭开它的神秘面纱围绕这个宏大的太空计划,我们向读者讲述北斗团队的传奇故事,解析它在军事和民用领域的价值,同时也呈现它所面对的优美与忧患并存的前景

北斗前传从北京北三环一个普通招待所三楼那个简陋狭小的“游击队”办公室,到今日浩瀚宇宙中七颗北斗导航卫星,北斗计划见证了中国航天事业的理想与挫折,艰辛与荣耀本刊/杨时71岁的卜庆君有一个半旧的本子他小心翼翼地翻开,拿出夹着的一页报纸,“你看看这是不是美国和中国谈判的那一篇”如果不戴眼镜,年逾古稀的卜庆君没办法看清报纸上的文字,但是凭借着剪报的形状,他依旧记得上面的内容

这些剪报都是关于北斗导航卫星的报道,从新卫星发射成功到中美谈判,他都一一剪下,珍藏起来

四分之一个世纪之前,中国的科学家开始研制中国自己的卫星导航系统后来,这个由中国自主研发的导航系统被命名为“北斗”这一计划从最初的“最高机密”,直到如今逐步推广为民用,已经走过了20多年曾经的主力科学家已经成为白发苍苍的院士,北斗系统的理论创始人也已经故去

在这20多年中,卜庆君从中国人民解放军一位参谋成长为总参谋部测绘局局长,再成为现在的退休老人作为项目创始人之一,他对于20多年前的事情记忆犹新

一1985年,卜庆君受邀参加了在华盛顿举办的“GPS全球定位系统国际运用研讨会”

“那个会议是在1985年的4月15日到18日”尽管已经过去二十多年,卜庆君依然清楚记得具体日期出发之前,学天文大地专业的卜庆君已经了解GPS的功用和发展情况但是,外国专家在会议上的发言却让卜庆君提高了警惕

美国的GPS系统诞生于1973年,由美国国防部组织研发在那次研讨会上,除了介绍GPS的前景和用途,美国军方告诉与会者,GPS的编码分为军用和民用两种在特殊情况下,为了保证国家安全,军方会采取三种措施应对紧急状况:第一,降低对方的导航精度;第二,随时变换编码;第三,进行区域性管理也就是说,通过以上三种方式,美国军方可以限制国内外用户对GPS的使用

“这些都是在会议上公开说的我了解这些之后,就觉得如果我们依靠这个,那我们不是要受制于人吗”卜庆君对《中国周刊》回忆

根据掌握的情况,卜庆君撰写了一份报告,其中写道,“对于GPS的发展和应用要跟踪研究,与此同时要发展中国自己的卫星导航系统”

但这只是一个梦想,具体怎样开展研究,毫无头绪

就在同一个月,卜庆君受邀参加了另外一个学术研讨会中国科学家陈芳允在会议上作了一个在当时听来十分新颖的演讲——“利用两颗卫星就可以解决地面定位问题”,后来被归纳为“双星定位”卜庆君在会场里坐着,突然意识到这似乎可以用来开展中国导航系统的研究他找到时任国防科工委副主任沈荣骏,讲述了自己的想法两人一拍即合

得到鼓励的卜庆君直接去往陈芳允家里在说明自己的来意之后,陈芳允告诉他,“其实我们自己已经研究了两年”作为着名的电子学专家,陈芳允和其他同事两年来的研究成为了日后“北斗计划”的奠基理论

在初次沟通之后,陈芳允开始为卜庆君介绍对此理论有所研究的科学家他们在北京黄寺附近的一家宾馆组织了一次理论说明会“大家都觉得可以,我们就决定开始筹备可行性论证”卜庆君说

第二年3月,卜庆君起草报告请求国家启动双星定位系统的研究一个月后,由国家主管部门召开了可行性论证会“参加会议的人还真不少铁道部、电信局、交通部、林业局都去了”卜庆君语气一转,“但是,支持的很少,还是泼冷水的多”

人们提出了三个质疑:第一,既然有GPS,为什么我们还要搞这个双星定位第二,我们的技术水平能否达到第三,我们有没有这个经济实力

“大家说的确实都是现实问题从这开始到后来的很多次讨论,都有不同意见现在回头想想,我很感谢这些意见,让我们必须很谨慎”卜庆君说

与会者的质疑并非没有道理美国GPS系统自1973年开始研发,已经耗费上百亿美金,并且承诺向全球提供服务而此时的中国,走出文革尚不足十年,国民经济仍在困顿之中,人力物力奇缺

会议进行了热烈甚至是激烈的讨论、争辩,最终,众人从国家战略和特殊时期国家安全的角度,认识到自主研发导航系统的重要性,以及卫星测量手段对国防建设、科研建设的重要意义很快,参与研发的团队列出了17项重大原始试验专项

在这之后,从1986年直至1994年的八年时间里,这些科学家一直埋头于理论的推演和专项实验

二卫星对于大多数普通人来说充满神秘

“其实卫星就相当于以前打仗时候的消息树在一个高地上种棵树,有日本鬼子来了,人们就把那棵树拽倒,另外一边的人就都能看见了”北斗导航系统工程总师、被誉为中国“卫星之父”的科学家孙家栋对《中国周刊》说,“这就是信息传递卫星另外还有两个功能,即信息获取和导航”

卫星导航是这些用途中最为复杂的问题根据科学家的计算,如果围绕着地球发射24颗卫星,形成三个不同的轨道面,编织成一个络,那么无论何时何地,人们都能同时看到四颗星美国GPS系统的研发就是依据这个原理

而与此不同,中国科学家陈芳允所提出的双星定位,是只用两颗卫星即可完成最基本的定位功能“这是根据中国自己的需求和经济实力设定的,”孙家栋说,“当时的中国刚刚改革开放,经济实力不够而且,当时也不需要设计出针对全球的系统”

于是,科学家们开始致力于研究只用于中国本土的卫星导航系统自从1986年的会议上人们达成一致之后,导航项目的研究就开始各自向不同部门申请科研经费然而,北斗计划的正式立项,一直等到1994年

1994年,所有的前期论证工作基本完成,专家团开始撰写立项申请因为测量就是定位方向,这个中国的导航计划被命名为“北斗”

立项工作并非一帆风顺

遇到的第一个阻力,是从研发之初就困扰着科学家们的经费问题1995年,有关部门向国务院汇报北斗计划国务院当时对此计划作出了批示“批示说,这个计划很重要,但也说钱可能没那么多,是不是可以考虑先搞预研”卜庆君对《中国周刊》回忆

所谓预研,是指国家划拨少量款项进行尝试性预先研究工作,而并不能提供充裕资金保证项目的完成

得知这一指示后,卜庆君坐不住了当天晚上,他给国家主管部门领导打了一个在里,他恳切地说,“咱们可不能再搞预研,这个项目已经走到这一步了,如果搞预研就等于把这个项目毁了”

王统业这位领导在里劝他不要着急两天之后的领导例会上,他将卜庆君在里的想法说给大家,大家商议之后觉得还是应该尽力申请正式立项

彼时,中国另外两个卫星计划已经确定,两个计划分别有一颗备份星指标经过商议,大家决定将前两个计划的备份星指标分给北斗计划使用“我们和两个卫星计划团队多次商议,如果你们打(卫星)成功了,备份星就不需要了打不成,你们还得继续找问题呀所以,就先给我们用好了”中国卫星导航的开拓者和奠基人之一、北斗计划工程副总师谭述森笑着对《中国周刊》回忆说

这样的腾挪就使得北斗计划的最初立项不再需要单独划拨资金,这个新生的卫星导航计划终于得以正式立项此时,美国的GPS系统已经走过快二十年,整体系统已经完成布,正式开始向全球提供服务而俄罗斯自己研制的格洛纳斯导航系统已在建设当中

三问题接踵而至

从1985年进行论证开始,中国航天科技集团五院就一直担任着北斗计划中卫星方面的设计工作而当北斗计划正式立项之后,正巧赶上航天飞船“神舟”计划开始上马这样一来,任务一下子加重在此背景下,相关部门希望将北斗计划的工作迁往上海

而如果迁往上海,研究工作基本需要重头再来

“这也是1995年下半年的事这一年啊……”回忆起那一段往事,很多当事者都不免叹口气当时,这个调整并未与总参测绘局商议卜庆君知道之后,直接给时任解放军副总参谋长曹刚川的秘书打了一个,“你跟曹副总长汇报一下,不能答应这个调整,要不就把计划毁了”之后,卜庆君又直接找到曹刚川,陈述迁址之弊,争取首长的理解支持

迁往上海的计划最终没有实施此时,相关专家已经陆续被调往北京但是,这些研究浩瀚宇宙的科学家甚至没有一间合适的办公室“当时房子很紧,来了人都是打游击”北斗系统副总设计师谭述森说北斗计划最初的办公室,就设立在总参测绘局招待所的三楼

“连我现在这办公室的一半大小都没有”谭述森指着自己40平米的房间说他到任的时候,办公室一共五个人,狭小的空间内只能将就容下办公桌

匮乏的不只是办公设施,还有人才卜庆君曾经与哈尔滨工业大学的校长商量,希望对方能为北斗计划提供几个博士生对方十分爽快,“你去挑人,他们愿意去,我就放人”卜庆君赶紧派人到哈工大,每个前来应聘的博士生都会问两个问题,“待遇多少能解决住房吗”

而就在他们与博士生洽谈的同时,广东一家企业前来招聘,待遇是月薪五千,另提供一套住房一个月之后,卜庆君的部下一个博士生都没有招到,只有四五个本科生愿意前往北京

领导觉得必须解决住房问题,不然没有办法吸引人才于是,一方面开始着手盖宿舍楼,另一方面开始跑到北京市规划局,提出建立北斗计划总站需要用地规划局很大方地表示,“你们是保密单位顺义那边要那块,我们来安排”主管领导表示太远,不满意对方又说,“那就沙河以北,那块都可以”

“我们要上地”

“其实我早就都看过了,就选好了上地”如今,卜庆君对《中国周刊》笑呵呵地回忆但是,上地附近已经完成了规划,无法更改卜庆君就与位于上地附近的航天城的负责人协调,在共用水电的情况下,划拨出了附近的两块土地作为工作区和生活区

记得那是1997年1月16日,距离春节还有三天,北斗地面中心的基建经费也最终敲定

四就在决策指挥层为这个项目奔忙的同时,北斗研发团队的科学家也一直在进行着自己的工作他们为自己定出的目标是“保八争七”——第一颗卫星的发射时间保证在1998年,争取提前到1997年

但是一切远比设想的要复杂

由于北斗系统的奠基理论为双星定位,那么地面上的第三个点就需要有精确的地面高程,即地面高低分布的精确数据对于科学家来说,这个高程数据是一个极为庞大的数字化工程“我们有三十年海量的测绘资料,但这些资料都是纸质的,必须全部数字化”总参测绘局一位资深专家回忆说,“这就需要功能强大的计算机但那个时候,拥有这样的计算机都很困难”

在总参测绘局局长袁树友少将的记忆中,这项庞大的数字化工程是从1996年开始的“那时候咱们的银河计算机也满足不了需求,专家还是建议购买国外的设备”袁树友对《中国周刊》说最终,巨型计算机引入了北斗计划

在北斗系统筹备之初,这些早已熟悉GPS的科学家为自己提出要求“导航精度要高,要有自己的创新”北斗系统副总设计师谭述森说他所指的创新,是指北斗系统独有的、GPS不具备的短报文通信功能

“这120个字的短信功能有时候非常重要,用户之间可以互相联系比如汶川地震的时候,所有通信都断了,救援队就依靠这个功能”一位院士专家如实对《中国周刊》说

除此之外,科学家们还制定了导航反应的标准,在5秒之内必须有所反馈“其实5秒都会觉得时间长,咱们必须从用户的角度出发如果过了几分钟没有导航显示,那你肯定认为这机器坏了所以从一开始,我们这制定了5秒的标准”谭述森说

为了达到这些标准,北斗卫星发射时间推迟了两年直到2000年10月,北斗导航系统的第一颗卫星才正式送入轨道而在此六个月之前,北斗系统的理论奠基人陈芳允已经因病去世

“他去世的时候,我去他家了唉……”卜庆君老人叹了口气陈芳允最终没能看到自己的理论成为现实

时隔两月,第二颗卫星成功发射此刻,从提出理论,到发射卫星上天,北斗计划已经走过15年

在最初的双星定位理念实现的同时,北斗总师孙家栋开始把自己的担忧摆上桌面“当时就担心如果两颗星当中有一颗坏了怎么办我就觉得这个问题很为难,无论如何也得向领导汇报”孙家栋对《中国周刊》回忆于是,经过申请,又补发了两颗备份星而在一切都看似顺利推进的时候,麻烦再次降临北斗一期和二期之间衔接的一颗卫星发射成功之后突然全部断电,完全报废为此,研究团队紧急制定了一个名为“泰山计划”的方案,这样的工作一直持续到当年年底,以保证北斗计划一期和二期的顺利交接

2003年12月开始,北斗系统正式开通开始向国内用户提供服务作为测量技术手段,虽然目前北斗系统的应用还远不如GPS一样完善,但以往一直依赖于GPS授时、导航的用户,开始多了一种选择——而这从长远来说,无论是从国家战略层面,还是在经济利益层面,都具有重要意义

2007年2月,北斗二代论证会召开,已经退休的很多领导仍到会参加会议上,专家评估后宣布,当12颗卫星布完成后,北斗系统的年产值可能达到500亿

如今,中国军队的导航和授时方式已经逐步由GPS向北斗转换,而金融、电力、渔政和森林防火等民间领域也逐渐尝试使用北斗系统2010年12月18日,北斗系统成功发射了第七颗卫星目前,北斗系统进入了卫星发射布的高峰期按计划,到2020年,北斗将与GPS一样,成为一个向全球提供服务的卫星导航系统为人类贡献了“司南”的中华民族,通过北斗计划,进入了定位和授时的宇航时代★

北斗应用:近千亿元的大蛋糕同世界其他大国一样,卫星导航等许多高新技术往往源于军事,最先用于国防,而最终将主要在民用领域显示其市场价值中国北斗系统建成以后年产值可达近千亿元,但要在已经被GPS垄断的市场后来居上,则并非易事美国GPS系统的研发始于1973年,而卫星导航技术引起广泛关注,则要到近二十年以后的海湾战争中当时,美国的飞机、导弹、水面舰艇等依靠GPS这一撒手锏,发动起一场各军兵种集团作战的战争,向全世界诠释了现代战争的内涵和规则

随着GPS向民用开放,它所蕴藏的巨大商机被发掘近年来,中国的卫星导航产业发展迅速,但95%的应用都是建立在美国GPS之上“如果一旦国际关系生变异或发生战事,殃及中美关系,美国关闭覆盖中国区域的GPS信号,后果将不堪设想”总参谋部测绘局局长袁树友少将对《中国周刊》说

这早有先例可循,北斗卫星导航定位系统发起人之一、国防科工委原副主任沈荣骏院士告诉《中国周刊》,1996年台湾海峡局势紧张的时候,中国军队开展了一次大规模军事演习,在关键时候,发现GPS信号忽然中断经过专家调查分析,结论是人为造成的信号中断

“他们干扰你一下,在你的上空加一颗卫星让你打不准,或者让你根本就收不到信号,这是可以做到的”中科院院士杨元喜对《中国周刊》说他进一步指出,中国在这方面的安全隐患非常明显,“我们的电力部门用的是GPS,我们的银行体系、交通体系、电力部门、络部门、Email用的全是GPS,只要美国人稍微做一点手脚,我们的系统就可能全部瘫痪更不用说是战略武器,只要人家把时间稍微调整一点,我们的武器就可能同步不起来,会造成巨大失误”

《中国周刊》走访的诸多专家,几乎都强调一点:事关国家核心利益的战略部门如军事、金融、交通、电力等部门,一定要用中国自己的北斗系统

军用带动民用大约从2004年开始,北斗系统逐步在中国军事部门推广使用其中一个最典型的例子,是前几年的一次反恐行动,即在喀什地区清剿一个恐怖训练营“新疆军区领导说,他们当时靠的是两个工具,一个直升机,另一个就是北斗那个地方地形很复杂,这两样法宝帮助他们解决了问题”中国卫星导航应用管理中心副主任杨宝峰告诉《中国周刊》

据杨宝峰介绍,目前,北斗系统应用于军队武器,通过该系统提高这些武器的精度此外,北斗还广泛应用于边防巡逻当中“比如新疆的边防团,他们出去巡逻别的可以不带,但北斗必须带通过北斗系统,指挥所可以随时监测掌控情况”

虽然中国军队越来越多地使用北斗系统,但尚未达至“强制使用”阶段“因为我们有些装备是从国外进口的,原来的系统就带有GPS今后,会逐渐从限制过渡到限制、禁止”杨宝峰说

但他也指出,研发能够兼容各种系统的用户机将是一个趋势,“我们不完全排除GPS、格洛纳斯,或者伽利略在中国的应用,因为每个系统都有它本身的弱项所以,我们计划研发一种兼容的用户机,既能接收北斗的信号,又能接收其他系统的信号,这对我们来讲也是一个非常好的应用方式但我们也要强调独立自主性,即在GPS出问题的时候,我们的北斗不受干扰”

与其他系统的应用功能相比,北斗一个最具特色的优势是它的短报文通信功能也就是说,使用GPS可以确定自己的位置,但不能把自己的信息传达出去,而北斗系统通过独有的短信功能,可以向有关方面传达信息“比如在战争中,通过这一功能,我们不仅知道自己的位置,还能向友邻和上级报告我们的位置和时间校准等数值用我们测绘的语言来讲,就是时间基准和空间基准的问题,这对作战来讲是非常重要的”总参测绘局袁树友局长说

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