15年铸就北斗三号“备份收官之星”

第五十九颗、第六十颗北斗导航卫星在轨运行图。

■本报记者 严涛

9月19日9时14分，第五十九颗、第六十颗北斗导航卫星在西昌卫星发射中心成功发射。该组卫星属中圆地球轨道（MEO）卫星，是我国北斗三号全球卫星导航系统建成开通后发射的第二组MEO卫星，入轨并完成在轨测试后将接入北斗卫星导航系统。

由中国科学院微小卫星创新研究院（以下简称卫星创新院）抓总研制的这两颗卫星，将在确保北斗三号全球卫星导航系统精稳运行的基础上，开展下一代北斗系统新技术试验试用。因此，这两颗卫星既可称为北斗三号的“备份收官之星”，也可称为下一代北斗系统的技术验证星，承担着承前启后的重要使命。

在接受《中国科学报》采访时，卫星创新院研究员、北斗三号卫星系统首席总设计师林宝军说，北斗三号“备份收官星”不是组网星的简单复制，而是在导航制高点技术时频及星间链路等方面又有新突破。未来，我们还将建设“更加泛在、更加融合、更加智能”的PNT（定位、导航、授时）体系。

创造一套独家新技术

据林宝军介绍，与前期MEO组网卫星相比，此次发射的两颗卫星升级了星载原子钟配置，搭载了新型星间链路终端，入网工作后，将进一步提升北斗三号全球卫星导航系统的可靠性及定位导航授时、全球短报文通信等服务性能。在支撑北斗系统稳定运行和北斗规模应用的同时，这两颗卫星还将为下一代北斗导航卫星技术升级进行相关试验。

自担任北斗三号卫星系统总设计师至今，林宝军已带领团队走过了整整15年。林宝军曾参与从“神舟一号”到“神舟十三号”的全部论证工作。2009年，时任载人航天工程应用系统副总设计师的林宝军服从国家安排，担任北斗三号卫星系统总设计师。当时，北斗导航卫星系统已运行了一段时间，但技术突破仍存在壁垒和待解难题。

“没有北斗的中国，就像一个‘盲人’。飞机飞不了，汽车开不了，深海气田、深海原油开发不了，战争时分不清友军和敌军，执行任务时找不到坐标……”林宝军说。

北斗与神舟不同，神舟飞船的比对对象是历史上美国、俄罗斯发射的载人飞船，而北斗则要在国际舞台上和美国的GPS、俄罗斯的格洛纳斯、欧盟的伽利略这些同期运行的导航系统同台竞争，接受用户和历史的检验。

自主研发一项新技术，传统思路是先调研各国水平，然后找差距，再定位关键技术、攻克关键技术，最后缩小差距。但林宝军认为：总跟在别人后面跑很难实现超越，何不从另一个角度创造一套独家新技术？

林宝军首先为卫星“瘦身”。他将原有结构、热控等十几个分系统合并成电子学、姿轨控、结构热、有效载荷四大功能链，简化了系统结构，同时提升了整体可靠性。“比如原来每个分系统都需要计算机，一颗卫星上甚至要24台，现在1台计算机就可以完成计算功能。”

然而，航天领域有一个不成文的规矩——新技术使用不能超过30%，否则存在很大风险。那段时间，林宝军耳边经常传来“欧美都没试过，我们可以吗”“咱们已经跑得够快了，能不能稍微稳当点”的质疑声。

但林宝军坚定地认为自己的想法是对的。最终，在林宝军的带领下，北斗三号试验星的新技术超过70%。

新一代北斗导航卫星中还有很多“独创”。比如，它拥有世界上第一台双频氢原子钟，时频精度达到全球最高；配备了Ka频段相控阵通信技术，能在7万千米距离内实现厘米级的测量，大幅提高卫星轨道测定精度……

“毕业后唯一的作品”

每当人们赞叹林宝军所作贡献时，他总会加以“纠正”——这是整个团队的功劳。“当时团队一共81人，平均年龄才31岁，用3年零3个月的时间就走完了GPS2到GPS3花了20年的跨越之路。”

在卫星创新院，林宝军坚持给予青年创新团队充分的自由。他把30厘米厚的“航天规范”等文件缩减成一本小册子，为年轻人“减负”。“制度不在多，关键在于有效性。洋洋洒洒上百页、数千条，不如利利索索三五条。”林宝军说。在卫星创新院，几乎每一个工种的管理制度，都没有超过10条。

管理制度做减法，另一层更深的用意就是尽可能激发团队的创新活力。

和对技术瑕疵的零容忍相比，林宝军对团队、对人才却是可以容错的。“谁都有缺点，好的管理就是要把优点发挥出来。”林宝军说。要敢于给年轻人压担子，也要让他们看到希望。

卫星创新院的一大特点是，很多年轻人工作3到5年就能当上主任设计师，最年轻的主任设计师才28岁。正是有了人才制度的创新，才带来科研工作的创新。

2018年，林宝军带领团队实现了1年研制发射8颗组网星的战绩，而当时美国GPS一年最多才发射6颗。刚到卫星创新院时，林宝军的任务是实现北斗“争二保三”，但如今他可以笃定地说，中国的北斗在定位精度等几个主要指标上，实测结果已优于美国的GPS系统。

新一代北斗首发星成功发射后，团队里很多年轻人骄傲地说：“毕业后唯一的作品终于和大家见面了。”