大國重器 湖北力量|三代北斗人 逐夢蒼穹
今年,是北斗衛(wèi)星完成全球組網的第三年,北斗導航系統正在加速趕超美國的GPS系統,在各行各業(yè)的應用也已經全面鋪開。從20年前北斗一號衛(wèi)星成功發(fā)射至今,三代北斗人風雨兼程,做出了巨大貢獻,這其中就有一支重要的“湖北力量”。今天的《大國重器
湖北力量》,讓我們一同仰望北斗背后的“湖北星光”。
記者張博為:“停車入欄,共享出行,這些城市規(guī)范的小細節(jié),也離不開太空北斗的出謀劃策!
記者張博為:“這個十一假期,如果你喜歡戶外徒步,手機沒信號了也沒關系,有北斗為您保駕護航!
這些生活中的便利,來自頭頂兩萬至四萬公里的太空,那里有一顆顆耀眼的衛(wèi)星,它們的名字叫“北斗”。中國制造的56顆北斗導航衛(wèi)星,正在為全世界提供著24小時全天候服務。時間回到北斗一號工程立項的1994年,那一年,劉經南院士47歲,他是最早一批參與北斗設計、研討的科學家。一年后,他向國家建議:基于北斗一號的雙向通信功能,中國應建立自主可控的廣域GPS差分增強試用系統。
中國工程院院士、武漢大學教授劉經南:“GPS有一個重要的問題,不是他的盟國,他就故意降低精度,我們那時候用GPS接收機,放在汽車上,在沿江大道上跑,這個汽車的位置一時跑到長江里面去了,一時跑到街道旁邊的屋頂上面去了,所以必須用差分來解決這個問題!
北斗一號專家組接受了這個建議,這是北斗高精度定位最初的技術起源。
中國工程院院士、武漢大學教授劉經南:“我看了一本書《馬克思青年時代》,懷疑一切,這句話對我有很深的影響,我的思維是對前人的成果,懷著敬畏的心態(tài)來學習和掌握它,同時也一定要懷著批判的眼光去找出他的毛病,人家提的是一般差分,在一個城市,100公里范圍內(精度誤差)大概五到七八米,這個水平,所以我們當時就是中國最早開展廣域式差分研究,那就是說在幾千公里的范圍內,能夠解決高精度定位的問題!
2003年12月15日,北斗一號建成并正式開通運行,這標志著北斗的技術論證取得了成功。2004年,“北斗二號”衛(wèi)星導航系統建設正式啟動,它肩負著實現衛(wèi)星核心器部件國產化的使命。原子鐘,是導航衛(wèi)星的“心臟”,讓北斗“心臟”跳出“中國心率”,這一任務落到了梅剛華團隊的肩上。
中國科學院精密測量科學與技術創(chuàng)新研究院總工程師、研究員梅剛華:“那個時候研究基礎差,可供借鑒的經驗和資料都非常少,那么怎么辦,只有老老實實地去做,心無旁騖地去做,這個冷板凳我們一坐就是十幾年,最后做出第一代的星載銣鐘產品,原子鐘的精度達到了3納秒,可以滿足一米的定位精度需求!
梅剛華團隊,解決是天上的問題;劉經南院士則將主攻方向,瞄準了地面。2013年,他的團隊建成了國內首個省級區(qū)域的“北斗地基增強”示范系統,將區(qū)域定位精度提升至厘米級。
武漢大學衛(wèi)星導航定位技術研究中心副主任、中國第二代衛(wèi)星導航系統重大專項專家組成員趙齊樂:“北斗2號的設計指標就是(精度)搞成10米,當時GPS已經達到3-5米這個水平了,我們通過地面網增強了以后,我們可以把它的精度大幅提升,就可以從10米一下子變成亞米級。”
北斗的起步,比GPS晚了20年,但北斗二號逐步實現了與GPS并跑,有很一個重要的原因,就是一批留學海外的年輕人回來了。武漢大學教授趙齊樂就是其中一位。
武漢大學衛(wèi)星導航定位技術研究中心副主任、中國第二代衛(wèi)星導航系統重大專項專家組成員趙齊樂:“劉院士是我導師,他說中國干北斗了,
回來吧,就是說干自己的系統比研究別人的系統更有成就感,我們看到祖國迅速成長、快速成長,你不盡一份力你就覺得羞愧!
到2019年5月,中國已經成功發(fā)射45顆北斗導航衛(wèi)星,北斗二號建設任務圓滿收官。此時,距離北斗一號工程建成已經過去了15年。漫長的15年,有一支科研團隊因為保密原因,蟄伏在荊楚大地,鮮為人知。
中國科學院精密測量科學與技術創(chuàng)新研究院、大地測量與地球動力學國家重點實驗室副主任袁運斌:“信號從北斗衛(wèi)星到地面,就經過電離層這個區(qū)域就有誤差,北斗系統的電離層改正,就是主要的三項改正之一,十幾年來,好多人不理解,北斗3號這個模型一篇文都沒有寫,這個人到底干了什么!
15年隱姓埋名,終成正果,在北斗三代建設階段,袁云斌團隊的算法首次上星實驗,便大獲成功。
“3、2、1!點火!”
2020年6月,閃耀著湖北科技光芒的北斗三號,成功完成全球組網,開通全球服務。這一年,全國北斗產業(yè)規(guī)模突破了4000億元,湖北也早已蓄勢待發(fā)。位于光谷的北斗大廈里,一大批“北斗+”企業(yè)在這里聚集,這里誕生了全國首款量產40納米高精度北斗導航應用芯片等一大批創(chuàng)新成果。
武漢夢芯科技有限公司董事長韓紹偉:“在我們北斗大廈這個樓里面,有做云的、有做端的,當然也有做應用系統的APP,所以實際上它是一個產業(yè)生態(tài)。”
現在,湖北已經成為全國北斗產業(yè)五大重點區(qū)域之一,也是全國第一個將北斗產業(yè)作為本省優(yōu)勢產業(yè)進行突破性發(fā)展的省份。以北斗產業(yè)帶動區(qū)域企業(yè)數字化、智能化轉型,開創(chuàng)新的經濟增長點,湖北正厚積薄發(fā),向著蒼茫宇宙,冉冉升騰。
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