首席科學(xué)家愛的導(dǎo)航：北斗垂蒼莽，皎皎燦繁星

來麗霞

仰望北斗衛(wèi)星群，仿佛一張布滿宇宙的天網(wǎng)，密密實實地護(hù)佑著偉大的祖國。

蔚保國是中國電子科技集團(tuán)首席科學(xué)家，我國第一代“北斗人”。他披星戴月，逐夢星空，工作和生活的世界里全是衛(wèi)星……

午夜的燈光：溫暖逐夢星空的夜歸人

1988年7月，蔚保國從位于湖南省長沙市的國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)電子工程系畢業(yè)，分配到位于河北省石家莊市的電子工業(yè)部通信測控研究所工作。在這里，他邂逅了同年入所工作的河北姑娘孫麗英，兩個年輕人彼此吸引。

蔚保國1966年10月出生于內(nèi)蒙古自治區(qū)烏蘭察布市涼城縣，在自治區(qū)重點中學(xué)集寧一中就讀時，他就是一名“學(xué)霸”。他平時熱愛文學(xué)，更酷愛軍事，對當(dāng)時剛問世的銀河巨型計算機(jī)尤感興趣。所以高考結(jié)束后，他毅然改了北大物理系的志愿，填報了中國人民解放軍國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)電子工程系，投身國防。在湖南長沙就讀的四年中，他全面走進(jìn)軍工和信息世界，沉浸其中。

1991年5月，蔚保國和孫麗英結(jié)婚。兩人商定晚幾年再要孩子。深奧卻又新奇的電信世界深深吸引著蔚保國，在從事計算機(jī)軟硬件開發(fā)三年后，為了拓展和提升，蔚保國攻讀了燕山大學(xué)電路與系統(tǒng)專業(yè)研究生。

傳統(tǒng)導(dǎo)航是人類利用地理物標(biāo)和自然天體作為參照物，憑借經(jīng)驗進(jìn)行定位。近代以來，人類發(fā)明了陀螺儀、加速度計、無線電信標(biāo)等精密儀器和高精度導(dǎo)航定位法。有了人造衛(wèi)星后，一種全新的導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。1994年，美國GPS衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)已經(jīng)通行全球，24顆中軌衛(wèi)星星座覆蓋全球，覆蓋率高達(dá)98%。鑒于國家安全需求和當(dāng)時國民經(jīng)濟(jì)實力限制等因素，中國決定上馬“雙星定位”項目（即后來的北斗一號）：利用兩顆同步定點衛(wèi)星進(jìn)行定位導(dǎo)航。但由于雙星定位理論體制在國際上沒有先例，國內(nèi)業(yè)界普遍持懷疑態(tài)度。

1995年3月底，蔚保國碩士畢業(yè)，回所從事鐵道部八五攻關(guān)項目隧道通信系統(tǒng)研制工作，解決了我國鐵路通信在遮蔽環(huán)境的覆蓋難題。同年10月，他被調(diào)入本所遙控遙測專業(yè)部總體室，從事航天測控與衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)總體工作。不久，國家雙星定位籌建辦專家組前來調(diào)研。蔚保國臨時代表本所做主匯報，他思路清晰，觀點獨特，專家們大為贊賞。很快，該所承擔(dān)了“北斗一號”工程中最大也是最難的地面信號收發(fā)系統(tǒng)項目。蔚保國因表現(xiàn)優(yōu)異，被任命為項目副總設(shè)計師。那年，他才28歲。

“北斗一號”的雙星，是兩顆靜止軌道地球同步衛(wèi)星，與地球自轉(zhuǎn)相同。天上兩顆星，地面若干站。天地雙向交互，為廣域各類用戶提供隨機(jī)接入定位和位置報告服務(wù)。這個系統(tǒng)一旦成功，就是世界上首個雙星定位系統(tǒng)，意義重大而又非凡。

蔚保國和同事們集中在一間大平房內(nèi)，開啟了拓荒攻關(guān)之旅。陪伴他們的白天是太陽，晚上是月亮，唯有太陽和月亮之間的衛(wèi)星是一團(tuán)迷霧，讓他們苦惱也無限向往。

蔚保國披星戴月，在“北斗一號”雙星定位的世界里忙碌和求索，家里的事都扔給了妻子。孫麗英知道他工作的重要性，不僅毫無怨言，而且總是想辦法支持他。蔚保國每天晚上回家，在樓下看到窗口的燈光，心中有了力量，倍感溫馨。在他們的二人世界里，妻子就是他的“白月光”。

北斗垂蒼莽：首席科學(xué)家愛的導(dǎo)航

蔚保國和項目組背水一戰(zhàn)，經(jīng)常忙到午夜12點開飯，多數(shù)時候就是一大桶雞蛋湯和一筐包子。

雖然夫妻倆早有約定，但是看到他們的同學(xué)、同事都有了孩子，孫麗英難免有些焦急，蔚保國也感到內(nèi)疚，畢竟他和妻子都已經(jīng)30歲出頭了。

孫麗英懷孕時，蔚保國和項目組在做“北斗一號”的工程樣機(jī)系統(tǒng)，孫麗英也在所里承擔(dān)著標(biāo)準(zhǔn)化師工作，做孕檢常常是她一個人去。

1998年3月，歷經(jīng)艱辛的工程樣機(jī)系統(tǒng)終于通過驗收。蔚保國也在結(jié)婚七年后終于有了漂亮可愛的女兒。此時，蔚保國正在研制信號收發(fā)系統(tǒng)正式樣機(jī)，他和母校國防科技大學(xué)以及許多骨干單位，再次開始大聯(lián)合攻關(guān)，蔚保國具體負(fù)責(zé)整個系統(tǒng)的數(shù)字信息接口規(guī)范，根本沒時間照顧妻女。一日凌晨，他被女兒的哭聲驚醒，趕緊披衣下床，幫著換塊尿布，這已經(jīng)是他為女兒做的最了不起的事情了。

2000年10月31日和12月21日，兩顆“北斗一號”衛(wèi)星分別發(fā)射升空，標(biāo)志著中國繼美國GPS和蘇聯(lián)時期（俄羅斯）GLONASS之后，成為世界上第三個建立衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的國家。在“北斗一號”進(jìn)入工程階段時，蔚保國著手“北斗二號”技術(shù)體制的研究。為了更進(jìn)一步提升理論水平，深化前沿研究，他又報考攻讀北京理工大學(xué)通信與信息系統(tǒng)專業(yè)博士學(xué)位。

2003年，伊拉克戰(zhàn)爭爆發(fā)，美國關(guān)閉GPS后，伊拉克的導(dǎo)彈失靈了。這場戰(zhàn)爭更凸顯出全球衛(wèi)星定位導(dǎo)航在軍事等領(lǐng)域的重要性。中國不能等！2005年，“北斗二號”正式上馬。“北斗二號”系統(tǒng)的設(shè)計是，14顆衛(wèi)星與32個地面站天地協(xié)同組網(wǎng)運(yùn)行。過去都是通過發(fā)射信號，雙向應(yīng)答?，F(xiàn)在不發(fā)射，只接收。從有源定位到無源定位，又是一個全新跨越！而且過去是天上一顆星，地面對應(yīng)一個站；現(xiàn)在天上衛(wèi)星多了，地面上需建造許多測控站，這會帶來諸多問題：天線的相互遮擋、電磁兼容問題、場站的隔離布局建設(shè)、整個系統(tǒng)的維護(hù)和可靠性等等。如果沿著這個思路，將來的場站就是“天線農(nóng)場”，必須另辟蹊徑。

此時，蔚保國正好博士畢業(yè)，受命負(fù)責(zé)地面運(yùn)控的核心主用系統(tǒng)，擔(dān)任總設(shè)計師，主攻單站多星測控難題。經(jīng)過反復(fù)論證，蔚保國和團(tuán)隊提出了一個數(shù)字多波束測量和注入新體制，就是用一個地面站同時管理多個衛(wèi)星，讓它們在天上結(jié)成團(tuán)隊，既聽地面指揮，又相互支持。這只是一個大膽設(shè)想，并沒有任何資料和試驗數(shù)據(jù)證明可行。蔚保國帶領(lǐng)團(tuán)隊專門在野外試驗場搭建了一個縮比系統(tǒng)，進(jìn)行室內(nèi)仿真和外場無線試驗。

攻關(guān)時，蔚保國和團(tuán)隊在偏僻的場地內(nèi)，每天在露天環(huán)境下吃盒飯。蔚保國和團(tuán)隊的30多名成員，日夜兼程，做試驗，做分析，做改進(jìn)。夏天光著膀子，冬天裹身軍大衣。在最緊張的那幾年里，蔚保國每年大約280多天不在家，不說接送孩子上學(xué)，跟孩子都很少見面。極偶然的一次，他去接女兒放學(xué)，女兒激動地?fù)涞剿麘牙镎f：“爸爸，我想你。”其實，他又何嘗不想孩子呢？蔚保國對女兒深有愧疚。

在研究的過程中，一個技術(shù)問題，常常要卡殼幾周甚至更長的時間。大家互相鼓勵，頭腦風(fēng)暴，不停試錯，艱難探索。

皎皎燦繁星：此身長許報家國

整整8年，經(jīng)過2800多天星夜兼程，蔚保國和團(tuán)隊終于成功研制出我國首套數(shù)字多波束測量系統(tǒng)，解決了困擾我國航天測控領(lǐng)域的多星測量難題，為“北斗二號”工程攻克了核心堡壘。以兩彈一星功勛孫家棟院士為首的專家組給出鑒定意見：“該系統(tǒng)技術(shù)極其復(fù)雜，研制難度極大，有重大技術(shù)創(chuàng)新，填補(bǔ)了國內(nèi)空白，成果整體居國際領(lǐng)先水平”。后來，這套技術(shù)與裝備榮獲國家科技進(jìn)步特等獎、軍隊科技進(jìn)步獎一等獎、中國電子學(xué)會技術(shù)發(fā)明一等獎。

2015年，“北斗三號”系統(tǒng)工程正式上馬。這套系統(tǒng)由30顆衛(wèi)星組成，將實現(xiàn)全球定位導(dǎo)航授時服務(wù)。蔚保國團(tuán)隊再次承擔(dān)了其中關(guān)鍵核心的地面管理系統(tǒng)，每天都工作到深夜。最緊張的時候，蔚保國和同事們?nèi)齻€月之內(nèi)干了17個通宵。

他的世界里，全是衛(wèi)星。有一次，蔚保國出差，深夜12點回家。進(jìn)門后，就換上了工作服準(zhǔn)備前往工作區(qū)。妻子問他：“這么晚了，你不能明天再去嗎？”他說：“大家都正在加班呢！”連忙出門走了。

節(jié)假日沒有了。春節(jié)，蔚保國大年除夕回家，初三就上班了；“五一”黃金周，他只休息一天。早就計劃好的長假旅游，由于科研任務(wù)緊急蔚保國沒有時間去，只好妻子和女兒去了。

經(jīng)過5年的攻堅克難，兩個系統(tǒng)終于成熟。由此，中國成為全球第一個擁有完備星間鏈路導(dǎo)航系統(tǒng)的國家，也成為全球第一個擁有全部GNSS（全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)）連續(xù)監(jiān)測評估系統(tǒng)的國家。

2020年6月23日，“北斗三號”最后一顆全球組網(wǎng)衛(wèi)星在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心點火升空，中國北斗全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)衛(wèi)星組網(wǎng)完成。7月31日，“北斗三號”全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)正式開通。

蔚保國作為中國電科集團(tuán)首席科學(xué)家、中國衛(wèi)星導(dǎo)航重大專項體系總體專家組專家，擔(dān)任了一系列科研任務(wù)負(fù)責(zé)人，獲得全國最美科技工作者、全國五一勞動獎?wù)碌葮s譽(yù)稱號。

“北斗三號”建成后，新難題隨即浮現(xiàn)：北斗衛(wèi)星信號到達(dá)地面已極其微弱，進(jìn)入室內(nèi)或地下空間，更被衰減到幾近于無，如何定位？室內(nèi)定位，是世界公認(rèn)的難題，雖有許多技術(shù)，但均不理想。蔚保國再次投身室內(nèi)定位這一新領(lǐng)域。經(jīng)過無數(shù)次的試錯，蔚保國帶領(lǐng)團(tuán)隊終于創(chuàng)造了一個全新的北斗陣列偽衛(wèi)星定位技術(shù)與裝備，實現(xiàn)了優(yōu)于1米的室內(nèi)定位，也讓北斗用戶終端在室內(nèi)與室外可以自由無縫銜接。

2022年初，北京冬奧會國家跳臺滑雪中心雪如意場館有幾百個房間，聚集了上千名工作人員。在這里，蔚保國團(tuán)隊的“北斗偽衛(wèi)星室內(nèi)外亞米級定位技術(shù)與裝備”成果成功落地應(yīng)用。這是世界上首次在奧運(yùn)場館實現(xiàn)大規(guī)模室內(nèi)定位。冬奧會期間，團(tuán)隊在前后方遠(yuǎn)程分布式交互，疫情管控不能集中辦公，蔚保國常常在家里書房開會，他作為主持人一直在線，經(jīng)常開會到深夜一兩點，有力支撐了冬奧會張家口賽區(qū)的成功舉辦，也獲得了“科技冬奧”領(lǐng)導(dǎo)小組的表彰。

蔚保國對女兒有虧欠，女兒卻在不知不覺中受到他對專業(yè)和事業(yè)認(rèn)真執(zhí)著的影響。高考，女兒考上遼寧工程技術(shù)大學(xué)測繪與地理科學(xué)學(xué)院地理信息專業(yè)。本科畢業(yè)后，女兒又考上同濟(jì)大學(xué)測繪與地理科學(xué)學(xué)院遙感專業(yè)研究生。2023年初，女兒考入國防科技大學(xué)電子科學(xué)與工程學(xué)院攻讀博士，這也是蔚保國當(dāng)年求學(xué)的學(xué)校學(xué)院，女兒的專業(yè)方向是時空大數(shù)據(jù)，跟他太相近了。女兒將來也要投身天空科技領(lǐng)域，逐夢星空。這也是一種精神和力量的傳承。

編輯/胡平