從2000年10月北斗一號第一顆試驗衛星成功發射，到2020年6月23日北斗三號最后一顆全球組網衛星升空，20年來，44次發射，中國先后將4顆北斗試驗衛星，55顆北斗二號、三號組網衛星送入太空，開啟了中國“星網”導航全球的時代。
近日，《面對面》專訪北斗三號導航衛星首席總設計師謝軍，講述北斗衛星背后的故事。
三年時間攻克技術難題
發射成功時距截止時間僅剩2小時
2004年，北斗二號衛星導航系統正式立項。已經有22年工作經驗、曾參與多個重大項目研制的謝軍出任北斗二號衛星系統總設計師。他回憶說，“從2004年到2007年，這可能是我當總師最難的一個時期。”
北斗二號衛星導航系統是在北斗一號的基礎上，從原來只為中國提供服務，擴展到覆蓋亞太地區，需要14顆衛星支持，同時還要攻克一些基礎性的難題。
但根據國際電聯規定，導航衛星的頻率資源和軌道位置資源自申請日起時限為7年，超時不用自動作廢。這意味著，他和團隊只有三年時間攻破基礎性的難題，并在2007年4月17日之前把衛星送上太空。
2007年4月14日凌晨，北斗二號系統第一顆中圓軌道試驗衛星被成功送入太空。但這距離履行國際電聯的規定還差一個關鍵動作。
謝軍：不光要把衛星發上去，還要把衛星所攜帶的無線電信號發射到地面，接收到信號。衛星的微波部件上天之前，可能會在地面攜帶一些潮氣，還沒釋放干凈，一種微波現象可能就會產生放電，把設備表面燒蝕，可能影響產品的功能。
2007年4月16日20時14分，謝軍果斷做出決定，下令試驗衛星上的有效載荷產品加電開機。1小時32分鐘后，地面系統正確接收到了衛星播發的導航信號，這一刻距離國際電聯規定的空間頻率申請失效時間僅剩2個小時。
謝軍說這是具有風險且成功的一次決策，“我覺得有一定的幸運成分，我們要有敢于擔當的勇氣，但不是簡單盲目，還是要大量地面實驗數據支持。”
進口原子鐘無法按時供貨
他們生產出中國自己的原子鐘
從2004年立項到2012年完成，北斗二號衛星導航系統的定位精度從北斗一號的20米到30米，提高為水平和高程均為10米，接近當時的GPS民用標準。
定位精度的提高需要衛星上多項關鍵技術和零部件的支撐，這其中就包括有著“導航衛星心臟”之稱的原子鐘。
2006年，由于進口原子鐘無法按時供貨，致使北斗二號建設工程差點夭折，這件事深深地刺痛了謝軍。他認識到，作為一個航天大國，中國必須要有獨立的時頻基準系統，這就需要突破原子鐘這一技術難關。
謝軍：在工程立項的時候，我都覺得這個東西怎么可能完成？我們幾家單位在北斗二號做原子鐘的時候都非常困難，經常到衛星總體需要交付原子鐘的時候，都是緊趕慢趕、連滾帶爬，不能按時交付。
當時，研制出的第一臺星上原子鐘產品在工作中經常信號突跳，精度很差。謝軍自己的專業也不是研究原子鐘的，他只能泡在一線上，和研制原子鐘的專家一起分析問題，想方設法攻克難關，三年之后，他們跨過了原子鐘這道坎。
北斗衛星目前使用的原子鐘授時精度相當于300萬年僅有1秒的誤差，達到了國際一流水平。
“為國家的重大工程貢獻力量
一定要把本職工作干好”
在完成北斗二號系統建設后，謝軍開始擔任北斗三號工程副總設計師、北斗三號導航衛星首席總設計師。這期間，謝軍長期連續工作，三次暈倒在衛星發射現場，每一次醒來后，他都立即趕回崗位。
謝軍回憶，“有一年除夕我們就在單位，大家在食堂吃餃子，吃著吃著就沒人了，馬上又回去測試了。”
謝軍：那個過程感覺不輕松，但是大家感覺到能為國家的重大工程貢獻一份力量，一定要把本職工作干好。
2020年6月23日，北斗三號最后一顆組網衛星順利升空，北斗全球組網就此完成。北斗三號衛星所有單機的國產化率從80%提高到了100%，這使得中國成為繼美國、俄羅斯之后，世界上第三個擁有全球衛星導航系統的國家。
同時，謝軍和團隊啟動了下一代北斗系統建設發展體系的論證，開始了關鍵技術攻關，到2035年之前，他們要設計構建一個以北斗系統為核心的國家綜合授時導航定位體系。
謝軍：現在基本上是地表以及地表上空1000公里的范圍內讓用戶得到很好的導航定位授時服務，下一個系統要解決更高的空間。從定位的精度上，要解決像現在大家都在期望的自動駕駛等厘米級的導航需求。（王寧）
▌本文來源：央視新聞微信公眾號（ID：cctvnewscenter）綜合《面對面》
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