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北斗星耀全球!这支湖南"北斗天团"为之奋斗20多年……

2020-07-31 22:11 来源:俄罗斯专线物流

今天上午,北斗三号全球卫星导航系统建成暨开通仪式在人民大会堂举行。

习近平总书记宣布:“北斗三号全球卫星导航系统正式开通!”

北斗梦圆,举国上下为之欢腾。让湖南人自豪的是,这背后“湖南力量”功不可没。

今天,湘伴君更要特别介绍,国防科大北斗科研团队20多年来的攻坚历程。

在“北斗”问天的艰苦征程上,国防科大北斗科研团队自1995年组建以来完整经历北斗一号、二号、三号系统建设全过程,先后突破了以“快速捕获与信号接收、卫星抗干扰、系统高精度测量、系统体系级仿真评估、分布式地面运控架构”为代表的一系列关键技术,发展成为北斗系统技术创新引领者,为我国北斗系统从无到有、从追赶到并跑甚至局部领跑做出了卓越贡献。

北斗星耀全球!这支湖南

奋勇直前——拥有中国自己的导航系统

1983年,一个名为“双星快速定位系统”的卫星导航与定位方案被提出。然而,系统建设的瓶颈——信号快速捕获问题,有关单位攻坚十年,始终未能突破。

卫星导航定位技术,属于国家战略资源,是大国较量的“杀手锏”,对其核心关键技术,谁都紧紧捂在怀里。加之“双星导航系统”走的是中国特色之路,没有资料可以借鉴。

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1995年初春,正在攻读博士学位的国防科大电子科学学院王飞雪、欧钢、雍少为3位博士生,出差时无意中得知此事。在深入调研后,他们将新兴的计算机技术引入卫星信号处理领域,提出“运用全数字信号处理技术破解卫星信号快捕精跟难题”崭新研制方案。

经过国防科大庄钊文教授细心完善、仔细验证,这套“全数字化快速捕获信号与接收技术方案”得到中科院院士陈芳允高度肯定。那一年,王飞雪、欧钢、雍少三个人都只有二十多岁。

带着4万元经费和一台计算机,他们回到学校开始艰难攻关。由于全数字快捕精跟技术“前无古人”,创新难度大,算法复杂,研制任务繁重,从理论、关键技术攻关,到样机研制、工程实现和定型、外场实验和正样生产,其间每一关都是对他们的极大考验。

没有实验室,就借用不到10平方米的仓库;没有仪器设备,就找其他课题组“蹭”。关键时刻,他们的研究得到中国工程院院士郭桂蓉的大力支持。

3年后,北京星地对接现场,显示器上脉冲闪耀,信号捕捉成功!

扫除了“拦路虎”,3位年轻人又接连突破信号精跟和解调关键技术,成功研制出全数字快捕和信号接收系统,一举打破了国外在这一核心技术上的封锁与垄断!

该系统被安装在北斗导航系统的主控站,成为地面运控系统的核心设备,安全稳定运行十几年,没有出现任何差错,成为地面系统中最可靠的设备之一。相关科研成果荣获军队科技进步一等奖、国家科技进步二等奖。

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地面信息处理系统,是北斗一号地面主控站的核心系统,为确保北斗一号拥有一个高灵敏的“大脑”“中枢”,有关部门公开向社会招标。1996年12月,国防科大计算机系将该系统攻坚任务揽入怀中。学校从教学科研一线抽调40多名专家骨干,成立北斗一号地面信息系统研制团队。

国防科大教授王志英带领团队独创了高效数据压缩和提取技术,并乘胜追击拿下双工双实时处理系统。该系统在双工容错、体系结构、故障判别、系统切换、时钟同步、性能评测和定位精度保障等方面具有独创性,实时应用设计技术、分布式面向对象数据监控技术、大容量内存锁定技术、双工设计和切换等关键技术达到国内领先,达到一年停机不到半小时,有效实现了强实时、高可靠、大容量和大规模并行分布处理功能。

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仅用时一年多,北斗一号地面信息处理系统各分系统研制任务宣告完成,验收的专家们认为该系统是一款功能强大的北斗一代地面应用指挥系统。