北斗被某国强电磁干扰,当时有多悬?
已上天的那颗试验卫星,信号接收成功率掉到不足一半,后面还排着十几颗等着发射。
这关过不去,上天的成片报废,后续全部停摆,几十亿打水漂,整个计划全得推倒重来。
短短三个月,中国团队啃下强干扰下的高精度测距难题,抗干扰能力直接蹿升1000倍。
电磁压制是引子,核心问题是:当别人随时能掐断你的"太空导航眼",中国是继续花钱买平安,还是豁出去把别人手里的"生杀大权",一点一点夺回来?
事情到底有多严重
很多人觉得卫星被干扰不就是信号差一点、屏幕上的数字跳一跳嘛,但根本不是那回事。
强电磁干扰压下来以后,伪距测不准了,跟踪环路开始发飘,捕获时间成倍拉长,地面终端解算出来的位置开始乱跳。
从“看不清”到“看错位置”,就差几个参数。
导航卫星一旦测距不准,整个系统就没法用了。
当时的情况有多急?如果三个月内解决不了,已经上天的这颗星基本就废了,只能当太空垃圾。
后面等着组网的十几颗星全部要无限期推迟发射。
几十亿的投资、几千人的心血,全卡在这儿了。
整个北斗二号能不能活下去,就看这三个月。
“躲”还是“抗”,两难的选择
几十位专家聚到北京开会,商量怎么办。
讨论来讨论去,拿出了两个方向。
一个是“躲”。就是换一个工作频率,避开对方干扰的那个频段。
这个办法技术上不难,国际上也有先例,多数专家倾向这个方案。
但代价太大了—已经建好的地面站、用户终端、全部配套设备都要跟着改,直接损失几十个亿。
而且这次躲了,下次人家换个频段继续干扰,你怎么办?难道每次都躲?永远被人牵着鼻子走。
另一个是“硬扛”。给卫星加装抗干扰载荷,从根上解决问题。
但这东西全球都没人做过,技术难度极大,风险极高,而且时间只有三个月。
卫星上的安装空间就那么点大,供电能力也有限,要把一套复杂的抗干扰系统塞进去,还要保证性能,难度大得没法想象。
大多数专家倾向于“躲”,因为稳妥、有把握。
但王飞雪坚决不同意。他说不行,这一躲国家就损失几十亿,而且核心技术捏在别人手里,北斗永远挺不直腰。
他当场拍了桌子:给我三个月,我拿出“抗体”,不躲不绕,就在原有频率上把抗干扰能力硬拉起来。
三个月的极限冲刺
接下这个任务的时候,王飞雪36岁,他在北斗这行不是新手。
1995年他还在读博士的时候,就跟两个同学一起,用一个不到10平方米的仓库当实验室,借别人的仪器设备,花了三年时间,攻克了困扰国内专家十几年的信号快速捕获难题。
那一年他才27岁。
后来他又带队搞出了小型化手持式北斗用户机,把原来像门板那么大的设备做到巴掌大小。
但这次不一样。这次是整个北斗二号的生死局。
接下任务后,团队直接扎进实验室,吃住全在那儿。
北斗楼的灯几乎没灭过。
困了用凉水冲把脸,饿了啃方便面。
那年春节,整个团队都是在实验室过的,没一个人回家。
他们没有走常规的追踪干扰源那条路,而是换了一个全新的思路。
北斗的每一路信号都有自己独有的扩频编码,就像每个人的身份证号。
与其费力去堵外面的噪音,不如给接收机装一套“智能过滤器”,只认带有北斗专属编码的信号,其他的干扰噪声不管强度多大,全部过滤掉。
道理说起来简单,做起来难到没法说。
要把整套复杂的算法压缩进指甲盖大小的芯片里,还要实现毫秒级的实时运算,不能影响卫星正常工作。
团队前前后后推翻了三十多版设计,模拟了上千种不同强度、不同类型的干扰场景。
实验室里测试通过了,就拉到外场实测,出问题就回来改电路、重构模型,反复迭代。
结果让所有人惊掉了下巴
最终他们只用了69天,比承诺的三个月还提前了21天,整套抗干扰载荷就完成了全部验证测试。
实测结果超出了所有人的预期。
原本上面只要求抗干扰能力提升5倍就算达标,结果实际性能直接提升了1000倍。
地面指令接收成功率从不足50%直接拉到100%。
1000倍这个数字不是随便说说的,是军网、人民网、国防科大官网都公开引用过的结论。
时任北斗工程总设计师的孙家栋院士后来评价,这是关键时刻打了一场漂亮的攻坚战。
他还说王飞雪团队是“李云龙式的科研团队,敢于亮剑”。
这一下,北斗二号后续组网保住了,北斗三号全球组网的底气也提前垫稳了。
原来容易被压垮的高精度测距链路,在强干扰下能稳住,意味着别人想靠电磁手段让你“失明”,成本会高到他们根本划不来。
后记
有人想试试北斗“自主可控”四个字到底有多硬。
中国这边没开口吵架,直接扔出一个1000倍的指标把风险按了下去。
王飞雪后来说过一句话:在事关国家安全的高科技领域,核心技术买不来也引不进,除了自主创新,别无他路。
这话放在今天听,一点不过时。
免责声明:本文发布的图片、文字等素材来源于网络,我们尊重所有原创作者的权益,如有侵权、信息有误或其他异议,请联系我们,我们立即修改或删除。