林寶軍，北斗三號(hào)背后的“學(xué)神”

文/溪石

林寶軍

2020 年7 月31 日，中共中央總書記、國(guó)家主席、中央軍委主席習(xí)近平在人民大會(huì)堂莊嚴(yán)宣布：“北斗三號(hào)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建成，正式為全球用戶提供全天候、全天時(shí)、高精度的定位、導(dǎo)航和授時(shí)服務(wù)……”北斗三號(hào)工程衛(wèi)星系統(tǒng)總設(shè)計(jì)師林寶軍參加完北斗三號(hào)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建成暨開通儀式，接受媒體電話采訪時(shí)萬(wàn)分激動(dòng)：“從無(wú)到有，從區(qū)域到全球，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了真正的跨越式發(fā)展。這是我國(guó)第一個(gè)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)、高性能、又離老百姓最近的航天系統(tǒng)工程，我們一定會(huì)管好用好已經(jīng)在軌的北斗衛(wèi)星。中國(guó)北斗將以更強(qiáng)的功能、更優(yōu)的性能，服務(wù)全球，造福人類?！?/p>

為國(guó)效力是堅(jiān)持的動(dòng)力

林寶軍1962年出生在吉林長(zhǎng)嶺農(nóng)村，16歲進(jìn)入了吉林工業(yè)大學(xué)。他選擇了內(nèi)燃機(jī)專業(yè)，因?yàn)椤氨砀缇褪切捃嚨摹薄４髮W(xué)畢業(yè)后，林寶軍到一家柴油機(jī)廠當(dāng)了汽車發(fā)動(dòng)機(jī)工程師。過(guò)了一段時(shí)間，林寶軍“感覺不好”：總不能一輩子就干這個(gè)吧。他又繼續(xù)考取了不同專業(yè)，碩士是計(jì)算機(jī)專業(yè)、博士是軟件控制專業(yè)，博士后是高能天體物理專業(yè)。1993年，博士后出站后，他被分配到中國(guó)科學(xué)院國(guó)家空間科學(xué)中心工作。這里，就是研發(fā)神舟飛船載荷的根據(jù)地。

當(dāng)年神舟飛船的研制，除了對(duì)科學(xué)學(xué)術(shù)層面有較高的要求外，還對(duì)工程層面有極大的需求。這就使得科研工作人員與工程技術(shù)人員之間產(chǎn)生了一定的“沖突”。當(dāng)時(shí)的環(huán)境是，科研機(jī)構(gòu)重學(xué)術(shù)、重探索、重討論，但“造飛船”又有明確的時(shí)間節(jié)點(diǎn)，國(guó)家經(jīng)費(fèi)不多，工程部門著急完工，神舟載荷研制人馬換了一撥又一撥。

1999 年神舟一號(hào)飛船發(fā)射時(shí)，林寶軍是所剩不多還堅(jiān)守在崗位上的年輕人。“泱泱大國(guó)，要有與大國(guó)地位相對(duì)應(yīng)的航天技術(shù)，為國(guó)效力，這就是我堅(jiān)持下來(lái)的原因?！绷謱氒娬f(shuō)。

做自主創(chuàng)新的“全球最新”

2009 年，林寶軍到上海出任微小衛(wèi)星工程中心研究所副主任、創(chuàng)新研究院副院長(zhǎng)，擔(dān)當(dāng)起新一代北斗導(dǎo)航衛(wèi)星研發(fā)團(tuán)隊(duì)“總舵手”的重任。在此之前，他已擁有豐富的衛(wèi)星空間應(yīng)用總體工作經(jīng)驗(yàn)，但做一顆重量不到1 噸、導(dǎo)航定位精準(zhǔn)、高軌道高可靠長(zhǎng)壽命的小衛(wèi)星，他也是第一次。神舟飛船對(duì)標(biāo)的是美國(guó)、俄羅斯發(fā)射的載人飛船，而北斗則要和美國(guó)的GPS、俄羅斯的格洛納、歐盟的伽利略這些同期運(yùn)行的導(dǎo)航系統(tǒng)同臺(tái)競(jìng)爭(zhēng)，接受用戶的檢驗(yàn)。北斗系統(tǒng)與人民生活的相關(guān)度更高，廣受百姓的關(guān)注。

攻關(guān)一項(xiàng)航天技術(shù)要花10 年左右時(shí)間，攻關(guān)成功后研制出衛(wèi)星又可能用10 年左右。“等衛(wèi)星造出來(lái)，先后相差20 年的時(shí)間?？偸歉趧e人后面跑，很難實(shí)現(xiàn)超越。”林寶軍心想，何不換個(gè)角度創(chuàng)新技術(shù)？

結(jié)構(gòu)、熱控、姿控、星務(wù)、測(cè)控、通信、能源……十幾個(gè)分系統(tǒng)來(lái)“拼圖”，這是衛(wèi)星設(shè)計(jì)的常用理念。好處是各司其職、便于管理，哪里出了問(wèn)題就找哪個(gè)分系統(tǒng)負(fù)責(zé)到底。但是，這么多分系統(tǒng)，這么多溝通環(huán)節(jié)，更重要的是這么多設(shè)備器件的重復(fù)，造成資源和時(shí)間的大量浪費(fèi)。林寶軍下定決心要另辟蹊徑，按學(xué)科“合并同類項(xiàng)”，串起有效載荷、結(jié)構(gòu)熱、電子學(xué)和姿軌控等四條“功能鏈”?！芭e個(gè)例子，以前星上二十幾臺(tái)計(jì)算機(jī)的活，現(xiàn)在一二臺(tái)就能完成，不僅重量輕了，能耗和故障率也都會(huì)幾何級(jí)減少。”林寶軍說(shuō)，優(yōu)化創(chuàng)新帶來(lái)的是更高的可靠性。

新一代北斗還有另一項(xiàng)“看家本領(lǐng)”——在軌賦能，就是要讓衛(wèi)星在天上“有錯(cuò)能改”“自我修復(fù)”“刷新功能”。比技術(shù)革新更難的是觀念的突破?！?015年7月，我們?cè)诔啥荚囼?yàn)平臺(tái)上有了第一顆能做到在軌賦能的衛(wèi)星，然而還沒能做到載荷。我花了三天時(shí)間，終于說(shuō)服大家來(lái)完成這次創(chuàng)新。”

在培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)方面，林寶軍的秘籍是既壓擔(dān)子又給予充分的自由，他把30公分厚的“航天規(guī)范”等文件，縮減成一本小冊(cè)子，為年輕人減負(fù)，鼓勵(lì)創(chuàng)新。微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院的很多年輕人，工作三到五年就能當(dāng)上主任設(shè)計(jì)師，最年輕的一名主任設(shè)計(jì)師僅28歲。在其他科研院一名科研工作者要到四五十歲才能成長(zhǎng)為主任設(shè)計(jì)師。林寶軍就是敢于打破常規(guī)的人。

讓北斗衛(wèi)星造福人類

中科院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院是北斗衛(wèi)星團(tuán)隊(duì)中的主力軍。從2011 年起，北斗導(dǎo)航衛(wèi)星研制團(tuán)隊(duì)在林寶軍的帶領(lǐng)下，攻克了無(wú)數(shù)難題，完成了12顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星的研制和發(fā)射，為北斗導(dǎo)航系統(tǒng)2018年建成基本系統(tǒng)、提供全球服務(wù)，2020年完成完整系統(tǒng)建設(shè)、全球組網(wǎng)提供了有力支撐，也為中國(guó)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建設(shè)提供了全新的解決方案。

從2017年11月5日到2019年12月16日，北斗超高強(qiáng)度超高密度實(shí)施了18 次發(fā)射，部署了30 顆星，特別是完成了覆蓋全球的24 顆衛(wèi)星發(fā)射，并實(shí)現(xiàn)了北斗三號(hào)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，創(chuàng)造了中國(guó)航天奇跡。

林寶軍是個(gè)“拼命三郎”，經(jīng)常三四個(gè)月甚至半年不回家一次，笑稱回家是“出差”?！半m然也想念家人，但正在研制中的北斗導(dǎo)航衛(wèi)星也是我的孩子，團(tuán)隊(duì)成員們也都是我的家人，實(shí)在走不開啊?！?/p>

每次和同事們說(shuō)起北斗，林寶軍總是滔滔不絕：星間鏈路、氫原子鐘……發(fā)射一次航天器，能集成30%的技術(shù)創(chuàng)新已屬難得，但新一代北斗首發(fā)星上近八成都是新技術(shù)。星基增強(qiáng)、精密定位、短報(bào)文通信、國(guó)際搜救服務(wù)，水平和高程定位精度實(shí)測(cè)均優(yōu)于5 米……北斗授時(shí)導(dǎo)航系統(tǒng)比起GPS、伽利略一點(diǎn)都不差，并且已通過(guò)各種終端提供服務(wù)。“別人家的導(dǎo)航衛(wèi)星，只能讓你知道自己在哪兒；我們的北斗還能讓你告訴別人自己在哪兒。”“像北斗這樣的長(zhǎng)壽命衛(wèi)星，大多一兩年發(fā)一顆，我們25 個(gè)月中，超高強(qiáng)度和密度實(shí)施發(fā)射，一年連發(fā)8星——這個(gè)紀(jì)錄連GPS和伽利略都做不到。這樣高強(qiáng)度的發(fā)射還要保證高質(zhì)量，其間的壓力可想而知，我們年輕的團(tuán)隊(duì)都扛下來(lái)了。”林寶軍倍感自豪。