中国工程院院士|铸就中国航天一次次“高光时刻”
作者：微信文章航天系统总体技术与工程管理专家，
中国工程院院士，
中国北斗卫星导航系统工程总设计师，
荣获2018年度国家科学技术进步奖一等奖。
01
航天行业逐梦北斗 照亮苍穹
杨长风长期致力于我国卫星等航天器的研制工作，以及航天系统的总体设计和重大航天工程的管理工作。
他全程参与了从北斗一号、北斗二号到北斗三号，这三代北斗卫星导航系统的论证设计、工程建设和组织管理工作。
2015年，杨长风接替孙家栋院士，担任了北斗卫星导航系统总设计师的职务，带领团队继续为航天梦奋斗。他用自己的坚持和努力，为北斗系统的建设和发展做出了重要贡献。
杨长风曾表示，他的梦想就是能够让北斗系统照亮世界的每一个角落，让每一个人都能够享受到北斗系统带来的便利和福祉。
02
航天行业勇挑重担 突破技术封锁
1973年，航天技术还处于萌芽阶段，卫星导航系统更是仅处于憧憬、期待和初步论证之中。这样的时代背景激发了杨长风对未知世界的向往和对科技的热爱。他怀揣着对航天的无限憧憬，以优异的成绩考入了国防科技大学。
毕业后，他凭借出色的表现，被公派赴美国弗吉尼亚理工学院做访问学者。在美国学习期间，杨长风深入了解了国际航天技术的最新动态和发展趋势，这为他日后参与北斗系统的建设提供了宝贵的参考。
回国后，杨长风毅然决然地投身到中国卫星导航系统的建设事业中。面对国外技术的封锁和制裁，他带领团队攻克了一个又一个技术难关。
2005年，北斗二号系统建设过程中遇到了一个巨大的技术难题——原子钟。原子钟作为卫星导航系统的“心脏”，其精度直接决定了系统的导航定位能力。
杨长风回忆说：“当时我们想通过引进国外的产品来加快进度，但最终发现这条路行不通。国外对高精度原子钟进行了技术封锁，不愿意出售给我们。”
面对困境，杨长风表示：“无论是从国家层面，还是北斗战线的全体人员，我们都达成了一个共识：核心关键技术必须自己突破，不能受制于人。
杨长风和他的团队迎难而上，成立了三支研制队伍，同步推进基础理论、材料和工程等领域的研究。经过两年的不懈努力，他们终于攻克了原子钟的技术壁垒，研发出了具有自主知识产权的原子钟。
如今，北斗系统自主研制的原子钟精度已经提升到了每3000万年才会出现1秒误差的水平，完全满足了我国的定位精度要求和卫星的使用寿命。
03
航天行业背水一战 抢占“太空国土”
2007年，北斗二号系统面临了一个更为严峻的挑战：抢占国际电联规定的轨道位置和频率资源。
早在2000年，中国就在国际电联组织争取到了宝贵的轨道位置和频率资源，但这些资源的有效期仅为7年。这意味着，只有在2007年4月17日之前成功发射卫星并接收到信号，中国才能正式占有这块“太空国土”。
然而，在北斗二号第一颗MEO（中地球轨道）飞行试验星即将发射的关键时刻，命运却给杨长风和团队开了一个玩笑。
在最后一次总检查中，卫星应答机突然出现了异常。应答机是连接天上与地下的关键桥梁，一旦出现故障，卫星将无法正常工作，频率资源也将随之丧失。此时，留给杨长风和团队的时间已经所剩无几，仅仅剩下宝贵的三天。
面对这突如其来的打击，杨长风和他的团队并没有选择放弃。应答机的科研单位在上海，而卫星发射基地在西昌，团队最终决定在成都的一家科研单位进行应答机的修复工作。
在接下来的72小时里，他们不眠不休地进行紧急排查与修复工作。终于，在大家的共同努力下，应答机故障被成功排除。
2007年4月14日4时11分，长征三号甲运载火箭载着北斗二号第一颗MEO飞行试验星成功升空。经过两天的紧张调试，4月17日20时许，地面系统终于成功接收到了卫星播发的B1、B2、B3导航信号。这一刻，所有在场的同志都激动得跳了起来，杨长风更是热泪盈眶，他感概道：“那是一场与时间赛跑的战斗，我们顶住了压力，完成了任务。那一刻的喜悦与成就感，将永远铭刻在我的心中。”
04
航天行业造福人类 服务全球
北斗系统的建设历程并非坦途，杨长风和他的团队始终秉持着精益求精的精神，他带领团队在技术创新上不断突破，成功研制出星间链路网络协议、自主定轨、时间同步等系统方案，填补了国内的空白。
一、北斗卫星导航系统的独特魅力在于其星间链路设计。
面对全球布站的限制，北斗三号巧妙地采用了星星、星地传输功能一体化的设计，实现了卫星之间、卫星与地面站的链路互通。
星间链路系统的建成，使得北斗卫星导航系统的精度得到了显著提升。
从2000年10月第一颗北斗一号试验卫星的成功发射，到2020年6月23日北斗三号最后一颗全球组网卫星的圆满部署，20年间，中国通过44次发射，将4颗北斗试验卫星、55颗北斗二号、三号组网卫星送入太空，完成了全球组网，为世界贡献了全球卫星导航的“中国方案”。
二、积极推动北斗系统的国际化进程和产业化发展1、国际化方面杨长风带领团队积极与世界各国开展合作与交流，推动北斗系统与其他卫星导航系统的兼容与互操作。杨长风表示：“我们一直致力于与全球伙伴共同推动卫星导航技术的发展，让北斗系统更好地服务全球用户。”2、产业化方面杨长风注重发挥北斗系统的应用效益和经济效益。他积极推动北斗系统在交通运输、农业、林业、渔业等领域的广泛应用，取得了显著的成效。同时，他还鼓励和支持企业参与北斗系统的建设和运营，促进了北斗产业链的完善和发展，为北斗系统的可持续发展奠定了坚实基础。展望未来，杨长风充满了信心和期待。“我们的目标是建立国家的综合导航定位设施服务体系，我估计在2030年就能实现，这将是北斗四代的发展目标。”杨长风坚定地说，“造福人类、服务全球，这是我最大的心愿。我们将继续努力，让北斗系统为全球用户带来更加便捷、高效的服务。”
（注：图片来源于网络）
参考资料【1】《杨长风总设计师讲述北斗幕后故事》，央视《面对面》【2】《北斗总设计师杨长风讲述那些不为人知的“北斗故事”》，新湖南客户端【3】《北斗导航系统已步入新时代，但背后的故事惊心动魄！》，央视新闻
编辑：周南雪
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