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万字长文揭秘北斗的“世界领先” 是如何炼成的( 三 )

万字长文揭秘北斗的“世界领先” 是如何炼成的
林宝军接受专访 摄影:《中国经济周刊》采访人员 王雨菲“在四大导航系统里 ， 原来的目标是争二保三 ， 但我觉得既然上场就要进球 ， 我的目标就是世界第一 ， 否则咱就别做 。 ” 北斗三号系统卫星总设计师、中科院微小卫星创新研究院副院长林宝军说 。林宝军被人称为“北斗狂人” ， 他认为按部就班跟别人走 ， 不可能实现超越 。 此次他带领的81人首发星团队 ， 平均年龄只有31岁 ， 他们用三年零三个月的时间 ， 顺利完成北斗三号12颗组网卫星的部署任务 ， 实现美国GPS 2到GPS 3 20年才能完成的跨越 。《中国经济周刊》：您如何评价北斗三号从设计到具体实施的过程？林宝军：可以说超乎预期 ， 没有遗憾 。 团队有自信、有追求、有梦想 。最后一颗组网星打完后 ， 我收到一条短信 ， 说“这颗星终于成功了 ， 我们完成了别人认为不可能完成的事情” 。实际上 ， 每一颗星都倾注了我们的心血和感情 ， 每一颗星都体现了北斗人的拳拳报国之心 。 虽然过程有挫折 ， 但我认为这都是前进途中必须交的学费 。 就像生活 ， 酸甜苦辣咸必须都有 。我们团队这帮“不知天高地厚”的年轻人 ， 每天绑在一起 ， 干自己喜欢的事业 ， 这就是一种幸福 ， 我为这群年轻人点赞 。《中国经济周刊》：美国苹果公司可以说是领航GPS市场的公司 。 有消息透露 ， iPhone12有可能兼容北斗信号 ， 对此您如何看？林宝军：我估计是必然的 ， 否则iPhone12一定会惨遭淘汰 。 人类不会有好东西不用 ， 况且北斗系统提供的服务是免费的 。古代中国人发明的指南针 ， 全世界都在用 ， 北斗是中国航天人给世界的又一贡献 。 建设北斗不是为了称霸世界 ， 是为了造福全人类 。《中国经济周刊》：北斗三号打破一颗卫星上新技术不超过30%的惯例 ， 新技术比例达到70% ， 底气何来？林宝军：我压根儿没考虑这个惯例 ， 这是观念的突破 。 别人认为进口的东西更保险 ， 这是大家惯有的观念 ， 没人敢用国产的 。 我们团队不然 ， 只要理论行得通、验证充分了 ， 国产不等于不保险 。《中国经济周刊》：北斗三号比计划提前半年完成组网 ， 是如何做到的？林宝军：用靠谱创新的技术、成熟的工艺 ， 加上充分的地面试验 ， 就可以实现跨越 。一般来讲 ， 我们拿到一个问题 ， 先分析欧美国家在做什么 ， 把这个调研清楚后 ， 找到和他们的差距 ， 确定好关键技术 ， 攻克后缩短差距 。 但是你想想 ， 如果他们的目标错了 ， 不就把人带到沟里去了？我的想法是 ， 不要以他们为目标 ， 也不要以权威为准 ， 要以客观事物发展的本质需求为目标 。像星间链路技术 ， 让北斗实现了“一星通 ， 星星通” 。 一开始所有人都认为 ， 这只是个方向 ， 连美国人都还没做出来 ， 中国人不可能做出来 。 事实证明 ， 我们不仅做出来了 ， 还使北斗系统的整体精度一下子提升到世界领先水平 。《中国经济周刊》：北斗三号卫星的自主运行是指什么？林宝军：就是地面什么都不用管 ， 北斗三号卫星自己在天上工作 。比如 ， 卫星大部分时间是全阳照 ， 但在太阳阴影处 ， 两翼的太阳能充电板就没电了 ， 这时需要地面控制 ， 让蓄电池放电 。 现在是卫星自己就都操作了 。 北斗三号组网卫星可以在不依赖地面的情况下自主运行 ， 并保证用户的精度 。《中国经济周刊》：芯片是卫星最核心的元器件 ， 北斗三号的“心脏”采用中科院研发的国产龙芯 ， 背后原因是什么？林宝军：北斗三号在天上要实现星间链路、轨道运算、运行管理、波速指向和路由等功能 ， 需要很大的运算量 。原来我们用的是欧洲sc80c32芯片 ， 为了满足上述功能 ， 需要用好多块芯片合起来 。 国产的龙芯 ， 一片是它运算能力的10倍 ， 所以我们下决心用 。另外 ， 在天上工作时 ， sc80c32芯片大概一周会出现一次计算错误 ， 但龙芯累计寿命已经30年了 ， 出错率是零 。 基本上可以说 ， 一片龙芯是10片欧洲芯片的能力 。所以说 ， 国产不等于不好 ， 国产不等于不可靠 。《中国经济周刊》：如果北斗三号35颗卫星中 ， 有出现问题或者故障的小卫星 ， 系统还能正常运作吗？林宝军：从导航原理来讲 ， 只要见到4颗星就可以定位 。 北斗星座在设计之初已经考虑了必要的冗余 ， 打到天上的星 ， 比我们正常功能需求要富余很多 。 这样做就是希望当一两颗卫星出现问题的时候 ， 全球用户仍然能正常使用 。《中国经济周刊》：虽然我们的北斗比一般的小卫星寿命更长 ， 可达10～12年 ， 但卫星在轨很难维护、修复和更换 ， 北斗三号服役期满后如何处理？林宝军：我们会不断地补发备份星 。 服役期满的小卫星就回不到地球了 ， 让它飘到更高的坟墓轨道去 。 如果卫星还能满足要求 ， 会继续用 。《中国经济周刊》：北斗三号组网成功 ， 是否说明我们实现了天地一体化？林宝军：这个网实际上已经实现天地一体化了 。北斗55颗卫星组成的网 ， 是目前中国卫星最多、最复杂 ， 而且最贴近民众的网 。 其他比如遥感卫星等 ， 大家可能体验不到 ， 导航卫星和智能手机 ， 和咱们的生活最密切相关 。比如我身在运控大厅里 ， 可以每3秒钟看到指定卫星的数据 ， 它在天上到底怎么样 ， 我在地上都能看见 。 再加上实现了星间链路 ， 我可以给天上的各个卫星发送指令 。《中国经济周刊》：北斗三号55颗卫星 ， 其实是不同的团队在做 ， 怎么保证质量？林宝军：功能定义成一样 ， 协议定义成一样 ， 协议标准等做成一样就可以了 。上海团队共发射了12颗卫星 ， 长相都差不多 ， 但试验星和组网星“肚子里”的东西会有微弱的区别 。 我们的技术在不断进步 ， 卫星的功能也越来越强 。 像首发星还没配置氢钟 ， 第二颗星的时候就上了 。 明年再打星就要上激光冷原子钟了 ， 技术在不断跨越 。《中国经济周刊》：北斗三号组网成功后带来巨大商业价值 ， “北斗+”“+北斗”的想象空间无限大 ， 您怎么看？林宝军：确实是无限大 。 任何数据没有时间和位置的属性 ， 就是无用的数据 。 跟我们生活息息相关的信息 ， 80%都和时空有关 。 说导航是国家信息的基石 ， 是全人类基础性的公共设施 ， 是国之重器 ， 怎么说都不过分 。大家都说时间就是金钱 ， 确实是 。 比如说银行结算 ， 时间上差一毫秒结算日期就会变 ， 没准几十个亿就损失掉了 。 再比如在泥石流之前 ， 通过卫星导航系统测绘监测到极其轻微的形变 ， 就可以提前安排人员撤退 ， 减少损失 。北斗和百姓生活太密切了 ， 能应用的场景太多 。北斗如何弯道超车GPS？北斗在天上 ， 北斗也在地上 。去年 ， 作为第一条智能高铁的京张高铁 ， 刷爆了朋友圈 。 借助北斗卫星导航系统（以下简称为北斗系统）等尖端科技 ， 时速350公里的复兴号高铁在世界上首次实现自动驾驶 。今年 ， 湖北武汉火神山、雷神山医院能在十几天内拔地而起 ， 离不开北斗系统在测绘方面的神奇技能 ， 测量和画线一次成型 ， 向世界再次展示了“中国速度” 。5月27日 ， 2020珠峰高程测量登山队成功登顶世界第一高峰珠穆朗玛峰 。 此次珠峰测高综合运用多种传统和现代测量技术 ， 其中 ， 全球导航卫星系统（GNSS）卫星测量是重要一环 ， 并以我国北斗卫星导航系统数据为主 。城市中 ， 共享单车是否停进了电子围栏 ， 小孩老人佩戴的智能手表定位 ， 产业园区中送外卖的无人机……身上都有着同样的印记——北斗 。10年来 ， 我国卫星导航与位置服务产业总体产值年均增长20%以上 ， 2019年达到3450亿元 ， 2020年有望超4000亿元 。高精度导航或为北斗弯道超车GPS机遇在中国抗战胜利70周年阅兵仪式上 ， 600多辆军车组成的方队驶过天安门广场时 ， 世界为整齐划一的“钢铁雄狮”惊叹 。据公开数据显示 ， 各方队之间距离误差在10厘米以内 ， 各方队整体车速控制在10千米/小时 ， 骑线偏差不超过1厘米 。


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