摘要：
作者：张晴丹 来源：中国科学报 发布时间：2025/7/17 8:36:56 选择字号：小 中 大
北斗“铸星人”：用中国精度织就苍穹智慧网 ?
团队成员在做卫星单机信息流桌面联试工作。铸星人中国科学院微小卫星创新研究院供图
■本报记者 张晴丹
苍穹之上，北斗北斗导航卫星系统织就一张智慧之网。用中WhatsApp%E3%80%90+86%2015855158769%E3%80%91haas%20hoist其中，国精有14颗“星”是度织由中国科学院微小卫星创新研究院北斗导航卫星研制团队研制的。北斗“星光”照亮了渔船归航的苍穹航线、指引着无人农机耕作、智慧保障着军事装备的网新闻科精准制导、守护着人们的学网智能生活，背后更凝聚着团队十余年如一日的铸星人坚守与追寻。
实验室里，北斗他们用代码在虚拟宇宙中反复推演；测试场上，用中他们克服困难验证每个参数；发射场里，国精他们顶着烈日完成最后调试。度织那些不眠的苍穹夜晚、那些推倒重来的设计方案、那些在失败中积累的经验，最终化作太空中的中国精度。
如今，当北斗信号覆盖全球，当“中国星”的光芒惠及万民，这些“铸星人”依然默默守护着他们的“太空孩子”。他们用科学家的执着与浪漫，诠释着丹心报国、敢为人先、勠力同心的WhatsApp%E3%80%90+86%2015855158769%E3%80%91haas%20hoist精神力量。
矢志不渝的爱国初心
十几年前，大家用的导航软件依赖的是美国研发的全球定位系统（GPS）。很多人质疑：既然有现成的导航系统可用，为何我国还要斥巨资自主研发？
鲜为人知的是，中国自主研发北斗导航系统的背后，是一段刻骨铭心的“银河号”之痛。1993年，一艘名为“银河号”的中国货轮在印度洋遭遇无理拦截。由于当时中国没有自主卫星导航系统，被迫接受他国检查。这一事件深深刺痛了中国航天人的心。
“没有自己的导航系统，就像在黑暗中行走要依赖他人的手电筒。正是这样的切肤之痛，催生了我们必须建设北斗系统的坚定决心——唯有掌握核心科技，才能守护国家主权与民族尊严。北斗全球系统是我们不得不做的国之重器。”中国科学院微小卫星创新研究院研究员、北斗三号卫星系统首席总设计师林宝军说。
从2009年9月18日接过北斗三号卫星系统总设计师的重任至今，林宝军已在北斗导航事业中耕耘了十五个春秋。这位曾全程参与神舟一号至神舟十三号论证工作的载人航天工程应用系统原副总设计师，在国家需要时毅然转战北斗战场，带领团队迎难而上，将载人航天工程中积累的丰富经验注入北斗建设，开启了一段崭新的航天征程。
这注定是一条荆棘遍布的攀登之路，是需要在技术封锁中凿壁偷光、在质疑声中砥砺前行的攻坚之路。
“当年钱学森等老一辈科学家在艰苦的条件下造出‘两弹一星’，今天我们也要走这条自力更生之路。”林宝军说。
2012年，硕士毕业的王亚宾正是受到了这样的爱国精神感召加入北斗导航卫星研制团队。“那年，有很多来自哈尔滨工业大学等高校的优秀毕业生一同投身北斗事业，我们都怀揣着一个很扎实的梦想，就是要建成我国独立自主可控的北斗导航系统，用所学知识报效祖国。”如今已是中国科学院微小卫星创新研究院导航所测试运管中心主任的王亚宾说。
“外面市场的诱惑力极大，一般从我们单位出去的人，工资能涨3倍。但我们这群人还留在卫星研发领域，兢兢业业地干，抱着相同的爱国信念，坚定地走下去。”林宝军说。
以颠覆式创新重写全球导航规则
当神舟飞船在追赶航天强国的历史轨迹时，北斗系统正以开拓者的姿态，在全球导航的竞技场上书写新的规则。这不是一场简单的技术竞赛，而是一次与GPS、俄罗斯的格洛纳斯、欧洲的伽利略等顶尖系统的巅峰对话，更是一个民族对时空话语权的重新定义。
在科技领域自主研发一项新技术，人们习惯于先对标世界先进水平寻找差距，再集中攻关，逐步追赶。但林宝军却用颠覆性思维叩问：为什么总要踩着别人的脚印前行？亦步亦趋，何时才能实现真正的超越？
航天领域有条心照不宣的“安全线”：卫星上新技术的比例最好别超过三成。但北斗导航卫星研制团队研制的新一代北斗导航卫星首发星大胆采用了超过七成的新技术。
在卫星设计的十字路口，林宝军选择了一条无人涉足的创新之路——为卫星来一场“基因重组”。
这场革命始于一场精妙的卫星“瘦身计划”。林宝军带领团队挥动创新“手术刀”，将传统卫星复杂的“五脏六腑”重构为电子学、姿轨控、结构热、有效载荷四大功能模块，让原本两吨重的卫星“瘦身”为847.6千克。这在优化系统结构的同时，提升了整体可靠性，原本十几个分系统需要的计算机数量从20多台精简为1台，实现了卫星设计的革命性突破。
“时频技术是导航系统的制高点，而原子钟则是北斗导航卫星的‘心脏’。”林宝军介绍，此前我国受国外铷原子钟技术限制，不仅精度无法保证，价格也居高不下。于是，北斗导航卫星研制团队联合中国科学院上海天文台，决定自己做。
研发过程充满挑战。项目初期，科研人员曾顾虑重重，担心影响北斗工程进度。“只要性能不逊于铷钟，重量和功耗我来想办法！”林宝军的坚定支持给了团队信心。经过艰苦攻关，全球首台星载双频氢原子钟终于问世，其精度达到1000万年误差仅1秒。
“目前，北斗卫星采用‘两氢＋两铷’的创新配置，通过主备原子钟无缝切换技术，在用户毫无察觉的情况下完成原子钟的自动切换，切换时间差小于20皮秒（1皮秒为万亿分之一秒）。这一突破不仅解决了自主可控问题，更使我国在导航系统最核心的时频技术领域处于世界领先地位。”王亚宾介绍。
“我们的骨子里就有创新基因，北斗是重大的复杂任务，我们面向实际碰到的问题，自然而然迸发了很多创新点。比如，我们增加了自主转速补偿的算法；针对卫星原子钟组存在突发跳变的可能情况，发明了自主的补偿算法；发明了天文导航算法等。”中国科学院微小卫星创新研究院副研究员林夏说。
新一代北斗导航卫星中还有很多类似的“独创”。团队能取得一个又一个重大成就，在林宝军看来，离不开一颗“打破常规、敢于创新”的心。“真正的创新往往源于困境中的突破，而非资源的堆砌。要将科研征途中的重重险阻淬炼为创新的原动力，做到‘创新敢为天下先’。”
勠力同心织就全球导航星网
北斗事业的建设始于1994年。围绕着中国北斗卫星导航系统的国家重大科技专项，中国科学院微小卫星创新研究院牵头组建了中国科学院北斗导航卫星研制团队。在这段征程中，该团队虽非首发之师，却以开拓者的姿态完成了14颗北斗卫星的研制与发射，用百分百国产的北斗三号系统为中华民族伟大复兴点亮了璀璨的“太空灯塔”。
这是一支很年轻的团队，一共81个人，平均年龄才31岁，却创下了令世界瞩目的“中国速度”。仅2018年，这支队伍就完成了8颗卫星的发射；仅用3年零3个月，这支队伍就走完了美国GPS系统从二代到三代长达20年的技术跨越之路。正是这样的中国速度，使得北斗三号提前半年完成组网。他们诠释了在航天科技的新赛道上，青春与智慧可以碰撞出怎样的火花。
然而在研制初期，“这支‘新兵’队伍能否担此重任”的质疑声不绝。每当团队士气受挫，林宝军总是坚定地说：“我们参与北斗工程，绝非意在分羹，更非与国内同行争利。中国科学院的使命是要打造超越GPS的导航系统标杆，建设具有全球竞争力的国际一流卫星导航系统。这不是一场内部竞赛，而是一场面向世界的技术突围。我们要用自主创新证明，中国完全有能力在尖端科技领域实现从跟跑到领跑的跨越。”这番话语如同黑夜中的北斗，为团队指明了前行的方向。
寒来暑往，这支曾经不被看好的队伍，用一项项突破性成果回应了所有质疑。其中，他们首创的星间链路技术十分重要。正如团队需要有凝聚力和协作的默契一样，卫星与卫星之间也需要这样的聚合力协同作战。
作为导航系统的核心，实时卫星测控至关重要。科研人员大约一到两个小时就要给卫星注一次数据，这样才能保证精度。欧美的做法是全球布站，因为盟国多，但我国没有全球布站的条件，这是北斗从区域走向全球的一个巨大障碍。
“我们只能另辟蹊径，提出全新的解决方案，就是星间链路，把天上的北斗卫星连成一张大网，让星与星之间、星与地之间能够对话，这就实现了全球‘一星通，星星通’的团体作战，基于国内测站就可以实现全球星座的运营。7万公里距离，我们的测距精度可达1厘米。”林夏介绍。
仰望苍穹，北斗卫星织就璀璨星网，以精准时空坐标串联起天地万物；俯瞰大地，无数科研团队、院所与企业凝聚在一起，用智慧与汗水守护着北斗的每一次脉动。天上卫星组网协同定位，地上人才聚力联合攻关。
“北斗卫星导航系统的建设是一项宏大的国家工程，凝聚着全国科技工作者的智慧与汗水。除了我们团队外，全国400余家科研院所和制造单位的30余万名科技工作者共同参与了这项伟大工程。正是这种‘万人操弓，共射一箭’的协同创新模式，让各方力量汇聚成强大合力，最终铸就了闪耀世界的北斗丰碑。”王亚宾说。
记得项目启动时，这群“初生牛犊”也曾忐忑不安、缺乏信心。作为领队，林宝军激励他们：“等你们白发苍苍时，若能见证北斗比肩GPS，这辈子就值了。”当时大家都认为，这几乎是不可能完成的任务。“但今天，我可以骄傲地宣布：不用等到他们老去，我们的北斗已经站在了世界导航技术的巅峰。它不仅重新定义了全球导航格局，更向世界证明，真正的创新不是追赶别人的脚步，而是开辟属于自己的航道。”林宝军说。
《中國科學報》(2025-07-17 第1版 要聞) ?特別聲明：本文轉載僅僅是出于傳播信息的需要，并不意味著代表本網站觀點或證實其內容的真實性；如其他媒體、網站或個人從本網站轉載使用，須保留本網站注明的“來源”，并自負版權等法律責任；作者如果不希望被轉載或者聯系轉載稿費等事宜，請與我們接洽。...
