報告文學｜北斗突擊

編者按

2020年7月31日，北斗三號全球衛星導航系統建成暨開通儀式在京舉行，中國向世界莊嚴宣告：中國自主建設和運營的全球衛星導航系統全面建成！中國北斗開啟了優質服務世界、造福人類的新篇章。在中國獨立自主的北斗衛星導航系統研發過程中，眾多科研團隊以過硬本領和愛國激情，攻堅克難，科技報國。國防科技大學北斗團隊就是其中一個重要團隊，本報推出報告文學《北斗突擊》，講述其可歌可泣的動人故事……

作者 龔盛輝

放眼寰宇，茫茫太空翱翔著各種衛星，時刻為人類活動提供各種服務。其中有一種衛星叫導航衛星，它們就像一雙雙“天外慧眼”，俯瞰地球，讓人們隨時知道自己身在何處，欲去往何方。有了它們，海洋裡的航船在礁群浪叢間從容穿行，天空中的飛機在茫茫雲海上永不迷航，陸地上的車輛和行人在歧途岔路間找到方向……

衛星導航技術成為世界強國志在必得的重要戰略技術。對於中國而言，擁有自己的導航技術，可以捍衛大國尊嚴，維護世界和平、造福世界人民。這是大國的格局，大國的眼光。1994年，中國做出重要決策，研製發展中國獨立自主的北斗衛星導航系統。

從此，國防科技大學北斗團隊開啟突擊之旅。

1 迎戰“瓶頸”

剛剛完成一項重大國防科研任務的國防科技大學電子技術系青年教員雍少為前往北京調研，當他得知我國北斗衛星導航定位工程啟動的訊息，激動萬分。

雍少為回到學校，把這一令人振奮的訊息告訴王飛雪、歐鋼等幾名在讀博士研究生，大家抑不住熱血沸騰。北斗導航工程，這是國家強盛、民族振興之舉，也是學科發展的大好機會，更是青年學子千載難逢的科研創新、建功立業的大平臺啊！他們決心抓住這個機遇，融入工程，為國家資訊化建設作出貢獻！

不久，有關部門組織召開北斗工程建設“諸葛亮會”，王飛雪應邀與會。在參觀實驗場時，工作人員向專家們介紹多年艱苦探索取得的豐碩成果。王飛雪一邊聽講解，一邊飛速轉動大腦，思考著北斗工程的核心技術問題——訊號“快捕精跟”。

這一關鍵核心技術解決了嗎？又是如何解決的？王飛雪一直期待著講解員介紹這項技術，可直到參觀考察結束，講解員對它隻字未提。即將離開實驗場時，王飛雪終於忍不住把講解員拉到一邊，悄聲問道：“訊號的‘快捕精跟’，你們是如何解決的？”“這個……”講解員一臉茫然。

王飛雪眼前一亮：北斗導航工程立項啟動不久，訊號“快捕精跟”問題，嚴嚴實實地堵住了北斗一號的工程進展。能否實現對訊號的“快捕精跟”，將成為決定北斗一號整體效能，甚至左右整個工程進展的關鍵。解決這個制約北斗工程的“瓶頸”，不就是躋身北斗導航系統建設行列最直接的通道嗎？

王飛雪向他的博導郭桂蓉教授彙報了自己的想法。得到了郭桂蓉教授和單位領導鬱文賢的肯定與支援。他們立刻前往有關部門請戰。譚述森、李祖洪聽了他們的來意後，不約而同地相視一笑，然後輕舒一口氣說：“這個關鍵技術攻堅戰，總算等來了增援部隊。我們舉雙手歡迎國防科技大學科研團隊參與北斗工程攻關。”

在深入調研的基礎上，國防科技大學北斗團隊將新興的計算機技術引入衛星訊號處理領域，提出全數字訊號處理技術這一嶄新的技術路線。

郭桂蓉教授仔細審查了他們的技術論證報告，輕輕地點了點頭：“從理論論證角度看，這一技術路線可行。”

在模擬試驗取得理想效果後，王飛雪、雍少為等幾名年輕人，斗膽聯名給北斗一號“雙星定位”理論開創者陳芳允寫信，提出了嶄新的技術路線方案。

陳芳允在辦公室讀完這封信和論證報告後，臉上浮出了淡淡的笑容，輕輕靠向椅背，緊皺的眉宇漸漸舒展開來。

不久，有關部門組織“快捕精跟”立項論證會，80歲高齡的陳芳允親自主持立項儀式。

由於他們採用的是最新的技術路線，堪稱世界首創，大家心裡都有些不託底。因此，立項表決時，只有陳芳允、孫家棟、李祖洪、譚述森等幾名專家表示支援，其他大部分專家都持保留態度。

難以決斷之時，陳芳允一錘定音：“我支援國防科技大學北斗團隊，我相信他們一定能夠解決這個久拖不決的問題，實現‘快捕精跟’，為北斗工程掃清障礙！”陳芳允拿起簽字筆，鄭重地在研製方案報告上寫下自己的名字。

　2 突擊、突擊、突擊……

幾天後，國防科技大學北斗團隊正式拉開了“快捕精跟”關鍵技術攻堅的序幕。

7月的長沙，驕陽似火。暑假的校園，人去樓空，但他們依然在實驗室裡忙碌，悶得滿頭大汗。全身都溼透了，就跑到水龍頭底下衝個涼水澡。在三伏天裡，他們幾乎每天要衝四五次澡。

把所有節假日都搭進去了，他們覺得科研進度依然太慢。每天加班到深夜，他們覺得工作進展還是不夠快。為把往返食堂的時間省下來，他們把一箱箱泡麵搬進實驗室，肚子餓了就泡一包。但依靠泡麵充飢，長此以往身體也扛不住，於是他們商定每週到校外改善一次伙食。可每次到飯店吃飯，他們都要等幾十分鐘才能吃上菜，覺得這樣太浪費時間。大家一商量，就把吃炒菜改為吃蒸菜。全是現成的，到了就吃，吃了就走，不耽誤事。

做出了工程樣機，緊張的測試接踵而至。這期間，他們扛著儀器裝置來回奔波於石家莊、北京等地，不是在實驗場上忙碌，就是在路上奔波。

終於有一天，顯示器上的脈衝訊號快樂地閃耀起來，不僅成功捕獲了訊號，而且達到了“快捕精跟”的效能指標。

緊接著，他們又於1998年春節後，走進北斗一號系統聯調大廳，打響了“快捕精跟”技術攻堅第二次戰役——系統聯調。和他們一塊兒來到這裡的，除了龐大的“快捕精跟”裝置，還有行軍床、軍用被、洗漱用具、速凍餃子、泡麵和一箱速溶咖啡。

從此，這裡就成了他們全天候堅守的攻關陣地，幾個人忙得像陀螺，整日在裝置與測試臺之間轉來轉去。餓了就泡包泡麵，或煮上一鍋速凍餃子；累得眼皮子都撐不開時，就泡上一杯濃咖啡提提神，直到實在堅持不住時，才打開行軍床……他們每天幾乎都要工作二十個小時左右。

1998年5月，他們終於等來苦盡甘來的日子：測試得到的第一批“快捕精跟”資料，效果遠遠超出了大家的期望值。

陳芳允聽到報告後，抑不住拍手稱讚：“效果這麼好，太令人興奮了！”

北斗“快捕精跟”技術裝置，先後獲全軍科技進步一等獎、國家科技進步二等獎。

3 降服“太空魔王”

北斗二號首星發射驚心動魄，但對於充滿磨難與坎坷的北斗導航系統建設來說，僅僅是個序曲。

北斗二號首星進入軌道不久，太空又突然跳出“魔王”，再次擋住了北斗的去路：衛星在某一區域遭遇大功率複雜電磁干擾，訊號接收率大大降低，經多次故障歸零，問題始終無法解決。

雖然北斗衛星設計了抗干擾措施，但沒想到干擾強度如此巨大，這意味著天上的北斗導航衛星形同虛設，繼續發射衛星也是瞎子點燈——白費蠟。換句話說，這個問題如果不能及時解決，即將組網的其餘衛星發射計劃將被無限期推遲。

國防科技大學北斗團隊再次臨危受命，擔當攻關重任。

歐鋼代表團隊前往北京受領任務，正準備彙報團隊攻堅思路時，相關領導示意：“方案就先別說了，你先回答幾個問題。”歐鋼合上資料夾，應道：“是！”“訊號頻率不能變，下顆星發射計劃更不能變，衛星抗干擾指標不僅要提升，而且還要提升到完全把干擾壓制住，你們能不能做到？”“能！我們一定能！”“這，可是要立軍令狀的。”“我們立軍令狀！3個月，保證一天不延！”

團隊領導班子決定，全中心其他所有專案都停下來，中心所有人員聚力攻克“太空魔王”，並對大家提了一個嚴苛的要求：“每個人的工作必須環環相扣，做到萬無一失，絕不允許出現任何紕漏！”

大家一下子炸了鍋：不允許出錯，誰能保證？這有可能嗎？

團隊做出一致決定：不能保證，也得保證！這個任務一開始就是倒計時，一天的富餘量都沒有。出現差錯就要反覆，任務就無法按時完成！在非常任務面前，在非常時刻，我們必須採取非常舉措，把“不可能”變為“可能”！

大家一下子安靜下來，然後默默離開會議室，開始背水一戰。餓了，吃盒飯；困了，在沙發上躺一下，爬起來接著幹。每個人都像打仗一樣，嚴格按時間節點，無差錯、高質量地推進任務程序。

團隊以驚人的毅力、超凡的付出，兌現了他們的莊嚴承諾——規定時間3個月，但他們只用了70天！

經測試，他們研製的抗干擾衛星載荷，效能指標比原來大幅提高！

在成果驗收會上，大系統總設計師孫家棟院士向他們豎起大拇指：“你們臨危受命，關鍵時刻敢於亮劍，又打了一個漂亮的攻堅戰，不愧是‘李雲龍式’的攻堅團隊！”

4 架設“天路”

當初，中國北斗導航系統建設“三步走”戰略公佈後，曾有一些國際友好人士為中國擔心：“北斗‘三步走’，前兩步好走，第三步很難走。”而那些喜歡看中國笑話的人則竊喜：“北斗二號僅覆蓋亞太地區，對於中國不是問題，可北斗三號要覆蓋全球，看你中國怎麼走！”

這一步，的確太難走！

作為全球衛星導航系統，不僅需要在太空佈設數十顆衛星，同時要在地球上各個地區建設眾多的地面站點。如果不能在全球佈設站點，就建不成“地網”，這是北斗衛星導航由區域向全球拓展面臨的首要亦是最大障礙。

難道因為不能在國外布站，北斗全球系統就不建了？北斗工程“兩總”（總指揮和總設計師的簡稱）的回答是：全球衛星導航系統，中國不僅要建設，而且還要建成世界一流水平！北斗工程“兩總”大膽決策：既然不能走“陸路”，我們就走“天路”！在星星之間、星地之間，架設“天梯”，織成一個“天羅地網”，建立星間鏈路系統！

那麼，星間鏈路到底是一條什麼路呢？星間鏈路是航天器與航天器、航天器與地面站之間具有資料傳輸和測距功能的無線鏈路。

星間鏈路，是典型的中國特色、北斗絕技！

星間鏈路，既是北斗三號全球導航系統建設的關鍵，也是世界衛星導航的奇蹟，是太空通訊的“世界第一網”。要確保資訊通暢，安全可靠，必須首先進行總體設計。北斗工程“兩總”把這一任務交給了北京跟蹤與通訊技術研究所。在北斗工程“兩總”領導下，北京跟蹤與通訊技術研究所聯合中國空間技術研究院、上海微小衛星工程中心、清華大學、武漢大學等單位的技術力量，很快完成了星間鏈路資訊傳輸協議設計。在此基礎上，北斗工程“兩總”面向全國組織星間鏈路專案招標。經過一番競爭，中國空間技術研究院、國防科技大學空間儀器工程團隊等三家單位成功中標，成為星間鏈路主要研製單位。

國防科技大學空間儀器工程團隊，對星間鏈路技術攻關可謂期待已久。

早在2008年，他們在對北斗全球系統關鍵技術進行分析預研的基礎上，成立了星間鏈路專案組，並在楊俊的帶領下，自告奮勇、自籌經費，開始展開星間鏈路基礎技術探索。

星間鏈路把地面工程搬到了天上，成功地解決了全球系統觀測弧段短、管控不及時的難題，可工程實現難度也隨之翻了幾番：不僅測量距離、資訊傳輸量增加了一個數量級，而且衛星以每秒七八公里的速度執行，要相互對準難度本來就很大，相隔幾萬公里的衛星之間要實現釐米級距離測量，工程實現難上加難。

此前一些國家曾嘗試星間鏈路技術，但打個比方說，那充其量是鄉間小路，甚至是羊腸小道。而北斗的星間鏈路，需要的是三車道、四車道高速公路，甚至是“太空高鐵”，是中國航天的偉大創舉！

為給北斗啃下這塊硬骨頭，王躍科、楊俊給大家做了個既別開生面又令人刻骨銘心的動員。

“星間鏈路好比一塊堅硬的石頭，成功的美玉就在石頭中心，只有把石頭捏碎了，才能看到美玉。”說罷，王躍科真的從兜裡摸出一塊石頭，咚的一聲放在面前的桌子上，“現在這塊石頭就擺在我們面前，我們有兩種選擇：要麼不去碰它，要麼把它捏碎在手裡。如果大家不願碰它，現在還來得及。”

大家說：“為國家大工程做貢獻的機會難得啊，怎麼能放棄呢？”

王躍科一把抓住桌上的石頭說：“既然要把它捏在手心裡，那我們就捏牢它，我們寧可把手腕捏裂，也要把它捏碎。”

就這樣，他們帶著“寧可腕裂，力求石碎”的決勝信念、決絕勇氣和決然毅力，對星間鏈路發起了強烈攻勢！

此後兩年時間裡，專案負責人楊俊帶領大家死死捏住它不放，捏得虎口開裂流血，捏得雙手皮開肉綻，但他們越捏越緊，硬把星間鏈路這塊石頭捏開了一條縫——提出了全球領先、測量與通訊相容的Ka星間鏈路方案，並經過多輪競爭性評選，終於從眾多競標團隊中脫穎而出，成為三家星間鏈路承研單位之一，獲得衛星導航重大專項支援。

楊俊帶領專案組攻克Ka星間鏈路系列核心技術，實現了有關技術性能的一系列跨越：測試覆蓋率從30%提升到100%；PDOP（位置精度強弱度）指標提升了十到三十倍；測距精度達到七萬公里釐米級（相當於能看到兩千公里外的一根頭髮絲）；溫度控制性能比原計劃提高一倍！

進入工程階段後，北斗工程“兩總”經過反覆研究斟酌，決定採用國防科技大學團隊的波束掃描技術方案（Ka星間鏈路）。

5 星間戀歌

Ka星間鏈路系列核心技術的優異效能，凝聚了國防科技大學團隊多少心血與汗水！這中間又發生了多少感人的故事！

郭熙業從1999年讀本科到2010年博士畢業，是名副其實的十一年苦讀：在碩士和博士研究生期間，他就參與了多個重大工程專案攻關，忙得年近30歲了，連與苦戀了三四年的未婚妻操辦婚事的時間都沒有。

博士畢業時，他想，該與她結束苦戀，成家立業了。哪知，郭熙業剛參加畢業典禮回來，導師王躍科、楊俊就把他叫到辦公室。

“郭熙業，請坐。”兩位導師笑眯眯地望著面前這個年輕的科研老兵說，“我國北斗導航系統要服務全球，要建成世界一流導航系統，必須要攻克星間鏈路系統這一瓶頸，‘兩總’把這個光榮而艱鉅的任務交給我們，我們一定要打贏這場攻堅戰。你的師兄們已經在衝鋒陷陣，在方案設計論證上取得了創新性突破，今天找你來就是要你即刻投入這場戰鬥。”

2011年春天，郭熙業風塵僕僕地前往成都中電集團某研究所，開始投身星間鏈路攻堅戰。

郭熙業知道自己肩上的擔子有多重。星間鏈路技術路線是中國獨創，是中國北斗系統邁向全球的唯一出路，是一座“獨木橋”，是建成世界一流導航系統的關鍵。

星間鏈路技術路線也為工程實現之路增添了重重關卡，把“手拉手的序列”，變為“面對面的並行”模式，相對關係由靜止變為每秒變化七八公里，測量與資訊傳輸距離增加數倍甚至數十倍，給對準、測量和通訊帶來極大的困難。

　如何破解距離、速度和精度的矛盾？

空間儀器工程團隊創造性地提出了嶄新的星間鏈路技術體制，不僅在天上架設了“高速公路”，而且讓一顆顆衛星有了“彈指神功”，想指哪裡就指哪裡。這一技術體制，在世界航天領域是別人沒碰過也不敢碰的超難技術。因此，研製裝置、試驗資料……都是零，需要研製各種裝置，需要進行大量的試驗，需要收集海量資料，需要從中尋找出各種規律及各種資訊處理的方法……這些工作，量有多大、難度有多高，可想而知。

攻關難度超常，而完成任務還不能超時。北斗工程建設就像一列高速執行的列車，每一個站點都有嚴格的時間節點，車上哪個系統、哪個環節出了問題，都會導致列車受阻，影響工程建設程序。

郭熙業埋頭追趕著北斗工程建設的“高速列車”。他給自己定下了一個雷打不動的工作制：每週工作7天，每天16個小時；攻關遇到問題，不解決不下班；工作時間手機關機。而實際情況是，幾乎每天都會遇到難題，幾乎每月要熬十個通宵。每天最大的享受，就是開啟手機給未婚妻打個電話，聽聽她的聲音，聽她聊聊工作中的酸甜苦辣，也聽聽她的愛戀與埋怨。

一天，未婚妻對他說：“熙業，你再忙，也得擠時間把咱們的婚事辦了。咱們從你讀博時開始戀愛，都三四年了，算是標準的馬拉松了，再不辦婚事，咱們都成剩女剩男不說，別人都會以為咱們感情出問題了。”

是啊，他愛事業，也同樣愛她，為什麼不“魚和熊掌兼得”呢？於是，他給自己加碼，騰出兩天時間，在2011年7月26日上午飛回長沙，在機場與她會合，手挽手走進婚姻登記所，領了紅彤彤的結婚證，並商定這個國慶節回東北老家舉辦婚禮。

郭熙業的專案攻關走完一個階段後，上級前來聯合檢查。有關部門對這次檢查很重視，北斗工程總師、副總師都來了，看了他們的星間鏈路模擬演示後，孫家棟總設計師說：“你們要繼續加強攻關，把一個個未知難題搞清楚，並進行充分驗證，確保在工程建設中好用、管用。”

孫家棟總設計師對他們前期工作的充分肯定和鼓勵，讓這個三十出頭的小夥子感到萬分激動和信心十足。

2012年春節過後，郭熙業返回成都。不久，妻子傳來喜訊：“熙業，咱們的小寶寶要來了。”可沒多久，妻子又傳來訊息，她出現流產徵兆，醫生讓她必須臥床休息一個月。

百忙中，思妻心切的郭熙業想盡辦法擠出時間回來探望妻子，輕輕地對她說：“我給你洗個頭吧。”他上鍋爐房打來熱水，輕輕托起妻子的頭，澆上溫水，和上洗髮液，慢慢地搓洗，輕輕地梳理……洗完頭，他又馬上返回成都，一頭扎進了實驗室。

有關部門組織的星間鏈路裝置比測開始了。參加比測的幾家單位，都拿出自己精心生產除錯的裝置進行對抗式演示。讓郭熙業沒想到的是，第一場比測，他們竟然輸了，而且輸得很慘！

怎麼會這樣？郭熙業連續一週失眠，大腦高速運轉，仔細梳理系統設計方案，檢測每個裝置的技術狀態，終於找到問題的癥結所在。而如何解決問題，他面臨兩種選擇：一是在原方案上打補丁，堵住漏洞，提升裝置效能；二是推翻原有方案，另起爐灶，設計新的演算法。前者實現容易，但效能提升空間有限；後者前景廣闊，但推倒重來需要耗時半年，而距離下一場比測又只有一個月時間！

郭熙業毫不猶豫地選擇了後者，用一個月幹完了原來加班加點半年才能完成的任務。

第二場比測，郭熙業團隊的裝置反敗為勝，而且效能指標大幅躍升，讓其他單位驚歎不已。

那天，郭熙業走到鏡子前一看，險些把自己嚇住了：鏡子裡的自己，頭髮又亂又長，臉龐又黑又瘦，眼窩深陷，他都快認不出自己了。

但郭熙業沒有鬆勁，帶領團隊繼續加班加點深入挖潛，繼續完善改進裝置，在第三場比測中，他們以絕對優勢穩佔鰲頭……