關(guān)鍵器部件100%國產(chǎn)化 管理創(chuàng)新賦能高效組網(wǎng)

　　航天科技五院：“中國坐標(biāo)”閃耀星空

　　2020年7月31日,，北斗三號全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)正式開通。這個由我國建成的獨立自主,、開放兼容的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),，從此走向了服務(wù)全球、造福人類的時代舞臺,。

　　點亮北斗的,，是中國航天人26年的不懈努力。作為我國自主研發(fā)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的中堅力量,，中國航天科技集團五院（以下簡稱“五院”）從單星研發(fā)到多星并舉,，從艱難追趕到昂首超越，蹚出了一條獨立自主,、創(chuàng)新超越的道路,。

　　關(guān)鍵器部件100%國產(chǎn)化

　　核心器部件國產(chǎn)化率100%，是北斗三號衛(wèi)星亮眼的標(biāo)簽。自2009年11月啟動建設(shè),，10余年以來,，共有400多家單位、30余萬科技人員集智攻關(guān),，攻克星間鏈路,、高精度原子鐘等百余項關(guān)鍵核心技術(shù)，突破上百項器部件國產(chǎn)化研制,。

　　對五院而言,，國產(chǎn)化推進之初步履維艱，全院上下不惜花費超過其他衛(wèi)星3倍多的時間反復(fù)進行驗證,、測試,、迭代。

　　五院北斗系統(tǒng)工程副總設(shè)計師,、北斗三號工程衛(wèi)星系統(tǒng)總設(shè)計師謝軍回憶,，那段時間只要一下班或周末，他就跑去廠家現(xiàn)場“督戰(zhàn)”,，有時做產(chǎn)品試驗,，他也一直守著，有時甚至36小時不合眼,。經(jīng)過了上萬個日日夜夜的風(fēng)雨兼程,，他和北斗研制團隊成功實現(xiàn)了上千項關(guān)鍵技術(shù)的突破，最終使得北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)可以為全球用戶提供全天候,、全天時,、高精度的定位、導(dǎo)航和授時服務(wù),。

　　在國產(chǎn)化的征程中,，有一個很難攻克的產(chǎn)品，就是衛(wèi)星使用的陀螺,。五院北斗二號衛(wèi)星總指揮兼總設(shè)計師楊慧介紹,，在研制北斗二號衛(wèi)星的時候，國產(chǎn)陀螺的壽命僅有三個月,，但任務(wù)要求陀螺必須連續(xù)工作八年,。為了達到任務(wù)要求，北斗團隊不僅聯(lián)合國內(nèi)合作伙伴進一步突破陀螺壽命難題,，更重要的是在系統(tǒng)上設(shè)計多種應(yīng)對模式,，確保衛(wèi)星在一些極端情況下仍能正常工作。衛(wèi)星在軌運行的實踐證明,，他們的方案是正確的,。而在堅定的國產(chǎn)化路線中,，國產(chǎn)陀螺如今設(shè)計壽命已達到十幾年。

　　高精度原子鐘產(chǎn)生整個衛(wèi)星的脈動,，產(chǎn)生時頻基準(zhǔn),，傳遞到其他衛(wèi)星、地面站乃至用戶手里的終端,，堪稱衛(wèi)星導(dǎo)航功能的“心臟”。北斗三號衛(wèi)星副總師張立新介紹,，二十年前,，我國還沒有自己的銣鐘。國內(nèi)組織了三個團隊攻關(guān),，最終攻克了原子鐘難題,。如今，北斗全球組網(wǎng)星已用上了新一代國產(chǎn)原子鐘,。

　　由于北斗系統(tǒng)無法像GPS一樣在全球建立地面站,，為了解決境外衛(wèi)星的數(shù)據(jù)傳輸通道，五院北斗三號研制團隊攻克了星座星間鏈路技術(shù),，采取星間,、星地傳輸功能一體化設(shè)計，實現(xiàn)了衛(wèi)星與衛(wèi)星,、衛(wèi)星與地面站的鏈路互通,，這就是說，雖然“看不見”在地球另一面的北斗衛(wèi)星,，但用北斗衛(wèi)星的星間鏈路同樣能與它們?nèi)〉寐?lián)系,。

　　“在建設(shè)北斗系統(tǒng)的時候，航天人一直以國際一流的標(biāo)準(zhǔn)在約束自己,，要求自己,，走出了一條很好的可借鑒的路?！敝x軍說,。

　　管理創(chuàng)新托舉北斗前行

　　從北斗一號數(shù)年研制一顆星，到北斗二號3年研制15顆星,，再到北斗三號3年并行研制20顆星,；從單機產(chǎn)品年交付量百十臺套到最高時每年上千臺套……這一系列跨越式的進步得益于五院不斷創(chuàng)新和優(yōu)化的管理模式，賦能北斗高效組網(wǎng),。

　　針對北斗工程時間緊迫,、技術(shù)復(fù)雜、多星多線并舉,、參研單位眾多的特點,，五院跳出了單個衛(wèi)星管理模式，開創(chuàng)了組網(wǎng)衛(wèi)星研發(fā)生產(chǎn)組織管理的新模式，首創(chuàng)了“四加一”的管理流程體系,，包括技術(shù),、計劃、產(chǎn)品保證和技術(shù)安全四大流程,，加上與之緊密契合的政治工作流程,。與此同時，遠程測試,、無線健康狀態(tài)檢查,、智能管控等新手段的應(yīng)用，使批量生產(chǎn)更加智能高效,。

　　質(zhì)量管理是北斗全壽命周期的關(guān)鍵,。謝軍介紹，在生產(chǎn)研制的過程中,，為了避免由于進度帶來質(zhì)量問題,，五院有著嚴(yán)格的質(zhì)量管理規(guī)定。第一步,，產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)上一定是按照嚴(yán)格的充分論證,，更改要經(jīng)過層層審批、試驗驗證,。第二步,，對所有要上天的產(chǎn)品與其他產(chǎn)品一樣都有相應(yīng)完整的力學(xué)和熱真空實驗。第三步,，加嚴(yán)了產(chǎn)品驗收,，驗收過程中做好產(chǎn)品的數(shù)據(jù)比對。

　　2018年北斗三號衛(wèi)星成功實現(xiàn)一年19星發(fā)射,，在太空中再次刷新了“中國速度”,，其背后是北斗團隊不斷精簡、優(yōu)化的發(fā)射流程管理,。目前,，北斗三號整星研制周期縮減25%，發(fā)射場周期減少27%,，發(fā)射場人員減少39%,，在原有整星研制流程的基礎(chǔ)上整合了總裝和測試項目，減少了大部件拆裝次數(shù),，從而降低了人為問題的發(fā)生概率,。

　　在歷經(jīng)北斗管理創(chuàng)新全過程的北斗三號衛(wèi)星副總指揮王東看來，墨守成規(guī)就會止步不前,，放下姿態(tài),、創(chuàng)新思想,，才是創(chuàng)造“中國的北斗、世界的北斗”的必由之路,。

　　催生更多“北斗+”融合應(yīng)用

　　曾經(jīng)以為離我們很遙遠的北斗衛(wèi)星,，其實一直都在默默為我們服務(wù)。目前絕大部分的國產(chǎn)手機已經(jīng)可以接收和使用北斗信號,。

　　而在更廣闊的行業(yè)領(lǐng)域,，“北斗+”融合應(yīng)用正在加速落地。在北京,，數(shù)萬輛出租車已安裝應(yīng)用北斗車載設(shè)備,，用戶及交通主管部門能實時掌控車輛運行情況及道路運輸狀況，有利于降低車輛空載率,，有效改善城市交通擁堵。在黑龍江,、河南,、安徽、四川等農(nóng)業(yè)發(fā)展重點地區(qū),，基于北斗系統(tǒng)的各類無人駕駛農(nóng)機可以實現(xiàn)精準(zhǔn)作業(yè)……

　　事實上,，北斗系統(tǒng)自提供服務(wù)以來，已在交通運輸,、農(nóng)林漁業(yè),、水文監(jiān)測、氣象測報,、通信時統(tǒng),、電力調(diào)度、救災(zāi)減災(zāi),、公共安全等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,，融入國家核心基礎(chǔ)設(shè)施，產(chǎn)生了顯著的經(jīng)濟效益和社會效益,。

　　據(jù)統(tǒng)計,，2019年我國衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)總體產(chǎn)值達3450億元，預(yù)計2020年產(chǎn)業(yè)總體產(chǎn)值將超過4000億元,。北斗與互聯(lián)網(wǎng),、大數(shù)據(jù)、人工智能等新技術(shù)的融合發(fā)展,，正在構(gòu)建以北斗時空信息為主要內(nèi)容的新興產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈,，并正在成為北斗產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的新引擎和助推器，推動著生產(chǎn)生活方式變革和商業(yè)模式的不斷創(chuàng)新,。

　　隨著北斗三號全球組網(wǎng)建設(shè)的收官,，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的重點工作今后將從工程建設(shè)轉(zhuǎn)移到維護穩(wěn)定運行,、提高服務(wù)水平上來。

　　按照計劃,，2035年,，我國還將建設(shè)更加泛在、更加融合,、更加智能的綜合定位導(dǎo)航授時體系,。北斗將以更強的功能、更優(yōu)的性能,，服務(wù)全球,、造福人類。

　　謝軍表示,，中國北斗未來將持續(xù)推進海內(nèi)外應(yīng)用推廣,，不斷深化衛(wèi)星導(dǎo)航的高精度服務(wù)與云計算、物聯(lián)網(wǎng),、大數(shù)據(jù)的繼續(xù)融合,，加快衛(wèi)星導(dǎo)航領(lǐng)域與高端制造業(yè)、軟件業(yè)的融合,，推動生產(chǎn)方式和發(fā)展模式的變革,，服務(wù)國民經(jīng)濟和社會信息化發(fā)展。（郭倩 潘晨）

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