15年鑄就北斗三號“備份收官之星”

9月19日9時14分，第五十九顆、第六十顆北斗導航衛星在西昌衛星發射中心成功發射。該組衛星屬中圓地球軌道（MEO）衛星，是我國北斗三號全球衛星導航系統建成開通后發射的第二組MEO衛星，入軌并完成在軌測試后將接入北斗衛星導航系統。

第五十九顆、第六十顆北斗導航衛星在軌運行圖。衛星創新院供圖

由中國科學院微小衛星創新研究院（以下簡稱衛星創新院）抓總研制的這兩顆衛星，將在確保北斗三號全球衛星導航系統精穩運行的基礎上，開展下一代北斗系統新技術試驗試用。因此，這兩顆衛星既可稱為北斗三號的“備份收官之星”，也可稱為下一代北斗系統的技術驗證星，承擔著承前啟后的重要使命。

在接受《中國科學報》采訪時，衛星創新院研究員、北斗三號衛星系統首席總設計師林寶軍說，北斗三號“備份收官星”不是組網星的簡單復制，而是在導航制高點技術時頻及星間鏈路等方面又有新突破。未來，我們還將建設“更加泛在、更加融合、更加智能”的PNT（定位、導航、授時）體系。

創造一套獨家新技術

據林寶軍介紹，與前期MEO組網衛星相比，此次發射的兩顆衛星升級了星載原子鐘配置，搭載了新型星間鏈路終端，入網工作后，將進一步提升北斗三號全球衛星導航系統的可靠性及定位導航授時、全球短報文通信等服務性能。在支撐北斗系統穩定運行和北斗規模應用的同時，這兩顆衛星還將為下一代北斗導航衛星技術升級進行相關試驗。

自擔任北斗三號衛星系統總設計師至今，林寶軍已帶領團隊走過了整整15年。林寶軍曾參與從“神舟一號”到“神舟十三號”的全部論證工作。2009年，時任載人航天工程應用系統副總設計師的林寶軍服從國家安排，擔任北斗三號衛星系統總設計師。當時，北斗導航衛星系統已運行了一段時間，但技術突破仍存在壁壘和待解難題。

“沒有北斗的中國，就像一個‘盲人’。飛機飛不了，汽車開不了，深海氣田、深海原油開發不了，戰爭時分不清友軍和敵軍，執行任務時找不到坐標……”林寶軍說。

北斗與神舟不同，神舟飛船的比對對象是歷史上美國、俄羅斯發射的載人飛船，而北斗則要在國際舞臺上和美國的GPS、俄羅斯的格洛納斯、歐盟的伽利略這些同期運行的導航系統同臺競爭，接受用戶和歷史的檢驗。

自主研發一項新技術，傳統思路是先調研各國水平，然后找差距，再定位關鍵技術、攻克關鍵技術，最后縮小差距。但林寶軍認為：總跟在別人后面跑很難實現超越，何不從另一個角度創造一套獨家新技術？

林寶軍首先為衛星“瘦身”。他將原有結構、熱控等十幾個分系統合并成電子學、姿軌控、結構熱、有效載荷四大功能鏈，簡化了系統結構，同時提升了整體可靠性。“比如原來每個分系統都需要計算機，一顆衛星上甚至要24臺，現在1臺計算機就可以完成計算功能。”

然而，航天領域有一個不成文的規矩——新技術使用不能超過30%，否則存在很大風險。那段時間，林寶軍耳邊經常傳來“歐美都沒試過，我們可以嗎”“咱們已經跑得夠快了，能不能稍微穩當點”的質疑聲。

但林寶軍堅定地認為自己的想法是對的。最終，在林寶軍的帶領下，北斗三號試驗星的新技術超過70%。

新一代北斗導航衛星中還有很多“獨創”。比如，它擁有世界上第一臺雙頻氫原子鐘，時頻精度達到全球最高；配備了Ka頻段相控陣通信技術，能在7萬千米距離內實現厘米級的測量，大幅提高衛星軌道測定精度……

“畢業后唯一的作品”

每當人們贊嘆林寶軍所作貢獻時，他總會加以“糾正”——這是整個團隊的功勞。“當時團隊一共81人，平均年齡才31歲，用3年零3個月的時間就走完了GPS2到GPS3花了20年的跨越之路。”

在衛星創新院，林寶軍堅持給予青年創新團隊充分的自由。他把30厘米厚的“航天規范”等文件縮減成一本小冊子，為年輕人“減負”。“制度不在多，關鍵在于有效性。洋洋灑灑上百頁、數千條，不如利利索索三五條。”林寶軍說。在衛星創新院，幾乎每一個工種的管理制度，都沒有超過10條。

管理制度做減法，另一層更深的用意就是盡可能激發團隊的創新活力。

和對技術瑕疵的零容忍相比，林寶軍對團隊、對人才卻是可以容錯的。“誰都有缺點，好的管理就是要把優點發揮出來。”林寶軍說。要敢于給年輕人壓擔子，也要讓他們看到希望。

衛星創新院的一大特點是，很多年輕人工作3到5年就能當上主任設計師，最年輕的主任設計師才28歲。正是有了人才制度的創新，才帶來科研工作的創新。

2018年，林寶軍帶領團隊實現了1年研制發射8顆組網星的戰績，而當時美國GPS一年最多才發射6顆。剛到衛星創新院時，林寶軍的任務是實現北斗“爭二保三”，但如今他可以篤定地說，中國的北斗在定位精度等幾個主要指標上，實測結果已優于美國的GPS系統。

新一代北斗首發星成功發射后，團隊里很多年輕人驕傲地說：“畢業后唯一的作品終于和大家見面了。”

《中國科學報》(2024-09-30第3版綜合)