如今,無論是出門打車、點(diǎn)外賣,還是漁民在茫茫大海上確定方位,精準(zhǔn)的定位服務(wù)已成為生活不可或缺的一部分。這背后,是中國自主研制的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在默默支撐。然而,鮮為人知的是,北斗系統(tǒng)的誕生之路充滿坎坷,曾兩次面臨生死存亡的危機(jī)。
2000年4月,中國向國際電信聯(lián)盟申請北斗導(dǎo)航衛(wèi)星的軌道頻率資源。根據(jù)國際規(guī)則,申請成功后需在7年內(nèi)發(fā)射衛(wèi)星并發(fā)出有效信號,否則頻段將被收回。然而,就在申請?zhí)峤灰粋€(gè)多月后,歐洲伽利略系統(tǒng)也提出申請,且規(guī)劃頻段與北斗高度重合。當(dāng)時(shí),美國GPS和俄羅斯格洛納斯已占據(jù)全球大部分優(yōu)質(zhì)頻段,留給中國的空間極為有限。這場頻率爭奪戰(zhàn),中國輸不起。
更令人意外的是,在國際無線電通信大會(huì)上,有國家直接提出議案,試圖刪除北斗已規(guī)劃好的頻率,理由是“影響其他國家衛(wèi)星位置”。面對無理指責(zé),中國代表團(tuán)以充分的數(shù)據(jù)證明,北斗與伽利略系統(tǒng)可共用頻段,不會(huì)產(chǎn)生干擾,最終保住了這一關(guān)鍵資源。
然而,危機(jī)并未就此結(jié)束。2003年,中國投入2.3億歐元參與伽利略計(jì)劃,試圖通過合作積累技術(shù)經(jīng)驗(yàn)。但合作過程中,中國始終被排斥在核心研發(fā)團(tuán)隊(duì)之外,關(guān)鍵技術(shù)無法觸及。這一現(xiàn)實(shí)讓中國徹底明白:核心技術(shù)無法依賴他人,必須自主研發(fā)。2005年,中國果斷退出伽利略計(jì)劃,全力投入北斗系統(tǒng)的研制。
此時(shí),歐洲伽利略計(jì)劃已發(fā)射首顆試驗(yàn)衛(wèi)星,雖因資金問題未能開通有效信號,但已占據(jù)軌道。中國必須在2007年4月17日前完成試驗(yàn)衛(wèi)星發(fā)射并發(fā)出信號,否則前期努力將付諸東流。2007年4月13日,北斗二號首顆試驗(yàn)衛(wèi)星成功發(fā)射升空,但意外接踵而至。
衛(wèi)星進(jìn)入預(yù)定軌道后,地面測控中心發(fā)現(xiàn),當(dāng)衛(wèi)星飛經(jīng)亞洲某特定區(qū)域時(shí),接收地面指令的成功率不足50%,無法完成正常任務(wù)部署。經(jīng)檢查,問題并非衛(wèi)星本身故障,而是人為干擾——某國針對北斗接收頻段實(shí)施電磁干擾,試圖阻斷衛(wèi)星與地面的通信,讓北斗衛(wèi)星成為“太空廢鐵”。
電磁干擾是全球航天領(lǐng)域的難題,短時(shí)間內(nèi)破解幾乎被認(rèn)為不可能。北斗項(xiàng)目面臨被叫停的風(fēng)險(xiǎn)。關(guān)鍵時(shí)刻,國防科技大學(xué)教授王飛雪主動(dòng)請纓,承諾在70天內(nèi)破解干擾難題。這一期限比上級要求的3個(gè)月更短,許多人認(rèn)為這是不可能完成的任務(wù)。
王飛雪深知,破解干擾的唯一突破口在于軟件算法。由于衛(wèi)星體積、重量、功耗受限,無法額外加裝天線或更換電池,只能通過優(yōu)化軟件,設(shè)計(jì)一套智能過濾程序,在漫天電磁噪音中精準(zhǔn)識別北斗信號,剔除干擾波。他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)搬進(jìn)實(shí)驗(yàn)室,日夜奮戰(zhàn)。期間,王飛雪的父親病重住院,他也僅擠出半天時(shí)間探望,隨即返回實(shí)驗(yàn)室。他知道,每一分鐘的延誤都可能讓北斗陷入更大危機(jī)。
破解工作遠(yuǎn)比想象中艱難。干擾技術(shù)復(fù)雜隱蔽,一套方案失敗就推倒重來。前前后后,團(tuán)隊(duì)推翻了30多套設(shè)計(jì)方案,進(jìn)行了成千上萬次仿真試驗(yàn)。每一次失敗都意味著前期努力白費(fèi),但沒有一人退縮。終于,在第70天到來前,奇跡發(fā)生了——優(yōu)化后的軟件指令注入衛(wèi)星后,地面抗干擾設(shè)備啟動(dòng),原本混亂的信號曲線瞬間平穩(wěn),干擾信號被完全阻擋,北斗衛(wèi)星接收地面指令的成功率從不足50%飆升至100%。
經(jīng)測試,這套抗干擾方案使北斗衛(wèi)星的抗干擾性能提升1000倍,徹底破解了某國的電磁干擾。這一突破不僅保住了試驗(yàn)衛(wèi)星,更保住了中國申請到的導(dǎo)航頻段,避免了巨額損失,讓北斗計(jì)劃得以順利推進(jìn)。2007年4月17日,北斗二號試驗(yàn)衛(wèi)星成功向地面發(fā)回穩(wěn)定清晰的信號,中國正式擁有了屬于自己的衛(wèi)星導(dǎo)航頻率資源。
如今,北斗系統(tǒng)已覆蓋全球,具備高精度定位、導(dǎo)航、授時(shí)和短報(bào)文通信服務(wù)能力,定位精度達(dá)厘米級,廣泛應(yīng)用于交通運(yùn)輸、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、應(yīng)急救援等領(lǐng)域。北斗的建成,是中國自主創(chuàng)新的典范,而王飛雪團(tuán)隊(duì)則是這場戰(zhàn)役中最耀眼的功臣之一。
早在讀博士時(shí),王飛雪就與同學(xué)提出全數(shù)字化信號捕獲和傳輸技術(shù)方案,破解了北斗建設(shè)初期的技術(shù)瓶頸。破解電磁干擾后,他繼續(xù)帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)攻克數(shù)十項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù),研制出衛(wèi)星和地面運(yùn)控系統(tǒng)的核心裝備,還成功研制出我國首款小型化手持式北斗用戶機(jī),廣泛應(yīng)用于邊防巡邏、抗震救災(zāi)、海上救援等領(lǐng)域,發(fā)揮了重要作用。










