林宝军：“咱们的北斗怎么样了？我说核心指标已经超过GPS了”

“ 

中国的技术是否能够超越欧美？

实际上，

一些人认为我们不可能超过欧美。

有一次我去调研，

对方问我：‘咱们的北斗怎么样了？’

我说：‘核心指标已经超过GPS了。’

”

中国科学院微小卫星创新研究院副院长、北斗三号卫星总设计师林宝军在2023复旦大学管理学院新年论坛上介绍说。

“他很震惊，说美国的GPS那么强大，是美国航天的三个里程碑式结果之一，你们才干十几年，是不是一些指标在特定的情况下比别人好就说成是超过别人了？我说不是，我们导航系统的核心指标其实已经碾压美国了。他说不可能，你凭什么能比别人强呢？我当时点了下脑子，说‘凭这’。我说中国人要有自信，要通过自己的努力、创新来做和我们大国地位相称的工作。”

从事载人航天工作15年，后来成为北斗三号卫星的总设计师也十多年的林宝军，在此次2023复旦大学管理学院新年论坛上讲述了北斗三号研制中的技术突破与创新。

作为一个导航系统，时频，也就是钟，是一个制高点技术。卫星导航之所以成立，是因为我们可以把时间测得准了，谁的钟做得好，谁就能把导航系统做得更好。我们发明了钟的无缝切换技术——让氢钟和铷钟同时工作，如果氢钟坏了，可以无缝切换到铷钟，这个切换可以做到20×20^-12秒，用户连感觉都没有。正是因为用了这些技术，我们独立掌握了时频技术，而且我们卫星的时频精度在这个制高点上比美国人高了近一个量级。

第二项技术就是全球首创的Ka相控阵星间链路技术。导航卫星和其他卫星不一样，只要不“伺候”它，它的测距精度、时间精度可能一下子就下来了，所以它需要几乎实时的测运控。我们国土资源有限，很多卫星我们见不到，精度就无从保证，我们只能通过星间链路技术，通过能见到的星来和见不到的星进行通话和传输，实际上就是通过Ka相控阵这项技术把北斗的30颗星相对建立了一个“微信群”，实现了“一星通，星星通”，基于国内测站实现全球星座的运营。

第三项技术是导航卫星专用平台，这是一项“卡脖子”技术。当时整个北斗三号有160多项关键技术，专项卫星平台也就50多项，我们突破了一系列技术，建造了中科院导航卫星专用平台，实现了我们平台的高可靠、长寿命、小型化。另外，导航信号从天上播发下来，信号实际上是很弱的，必须通过大功率放大来解决，北斗二号和之前的是以买行波管为主，价格高，交付的进度也不一定保证。我当时一拍桌子，我说咱们自己来做。

还有一个关键器部件的技术创新。我们要把天上的30颗星建一个“微信群”，这30颗星怎么运营，怎么对话？传统上我们使用欧洲的CPU，我当时找到了龙芯中科做了十几年的龙芯CPU，此前它没上过天，我说我来用。最后在2015年3月30日打的首发星就上去了。实际上在天上现在运行效果比较好。

我们还通过龙芯+Flash架构，和FPGA+Flash架构，彻底改变了星上电子学系统的状态。当时大家都认为，这么一个大工程我们不能惹祸。但是如果不做，就永远只能跟在别人后面一点一点走。我们大胆地用了，在天上的效果非常好。

除了CPU，包括FPGA、DCDC、微波器件，全部国产化，彻底扭转了卫星关键器部件依赖进口，受制于人的局面。

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技术创新固然重要，

但理念创新其实更重要。

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以前，北斗二号用的元器件是全世界最好的，寿命也只有8年。而我们现在全部用国产的器件，而且要把卫星做小，还要10-15年的寿命，按传统的做法很难，所以我当时提出了功能链这个设计理念。

但这个做法出问题怎么办？我是卫星的总师，我来负责。

我们的首发星只有847.6公斤，小卫星实现了大卫星的能力。在评选中国科学院杰出科技成就奖的时候，李济生院士说了一句话：当时你们说不到一吨就把整个卫星都做下来了，我压根儿就不相信，人家好几吨重还做不下来，你那么小，功能还比人强，没想到你们还真的做下来了，而且做得比我们想象的还好。卫星不但功能提高了，重量降低了，而且价格也降下来了，这就是理念创新的重要性。

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除了理念创新之外，

还有观念创新。

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航天有个传统，新技术不能超过30%。但是我刚才讲了，我们有一百多项技术，几乎70%的技术都是新的。从做神舟到做北斗，对我来讲，100%都是新技术，所以我当时提出一个观点：新技术不等于不可靠，我们要采用靠谱的、符合客观规律的技术，加成熟的工艺、加充分的实验来获得快速的发展。现在天上运行结果表明创新没有产生问题，而且解决了长期困扰我们的跟着别人用传统的技术很难跨越的技术瓶颈难题，技术是学不来，买不来，施舍不来的，只有通过我们的创新来解决。

不要以权威的目标为目标，而是要以客观事物的本质规律、本质需求作为目标，这样我们才能真正取得进展，化不可能为可能。另外，要勇于担当，没有担当是不可能实现超越的。

刚到上海的时候，我说我年龄大了，没有希望了，等在座的年轻人老的时候能把北斗做成跟GPS相当，这一辈子就不白活。现在看，不要等他们老了，我们已经是中国的北斗、世界的北斗、一流的北斗了。

2020年7月31日，我国向全世界宣布北斗三号开通，我也很荣幸到了会议现场。

在回去的路上，我很开心，利用新时代北斗精神“自主创新、开放融合、万众一心、追求卓越”写了一首藏头诗：

“自主铸就北斗星，创新擘画玉汝成；

 开放彰显乾宇志，融合时空谋共赢。

 万众抗疫同舟济，一心相异退群声；

  追求普惠华夏愿，卓越湛卢献和平。”

后续，北斗要做的就是要建更加泛在、更加融合、更加智能的下一代综合时空体系，要在2035年之前解决深空的问题、室内的问题和水下的导航问题。

上海科技根据中国科学院微小卫星创新研究院副院长、北斗三号卫星总设计师林宝军在2023复旦大学管理学院新年论坛上报告整理

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