從(cong) 2000年10月北鬥一號第一顆試驗衛星成功發射，到2020年6月23日北鬥三號最後一顆全球組網衛星升空，20年來，44次發射，中國先後將4顆北鬥試驗衛星，55顆北鬥二號、三號組網衛星送入太空，開啟了中國“星網”導航全球的時代。北鬥三號導航衛星首席總設計師謝軍(jun) 是重要的親(qin) 曆者，《麵對麵》特別推出《國之重器-總師訪談錄》在北京專(zhuan) 訪了謝軍(jun) 。

　　【完成不可能完成的任務】

　　2004年，北鬥二號衛星導航係統正式立項。已經有22年工作經驗、曾參與(yu) 東(dong) 方紅二號甲通信衛星、風雲(yun) 二號氣象衛星等重大項目研製的謝軍(jun) 出任北鬥二號衛星係統總設計師。

　　北鬥二號衛星導航係統是在北鬥一號的基礎上，從(cong) 原來隻為(wei) 中國提供服務，擴展到覆蓋亞(ya) 太地區，需要14顆衛星支持，同時還要攻克一些基礎性的難題。但是，根據國際電聯規定，導航衛星的頻率資源和軌道位置資源自申請日起時限為(wei) 7年，超時不用自動作廢。這意味著，他和團隊隻有三年時間，攻破基礎性的難題，並在2007年4月17日之前，把衛星打上太空。

　　2007年3月31日，在首顆北鬥二號導航衛星發射前的最後檢測中，衛星上的應答機出現概率異常，時間不等人，謝軍(jun) 與(yu) 技術人員一次連續工作72小時，終於(yu) 找到故障原因，解決(jue) 了問題。2007年4月14日淩晨，北鬥二號係統第一顆中圓軌道試驗衛星被成功送入太空。但這距離履行國際電聯的規定，還差一個(ge) 關(guan) 鍵動作。

　　謝軍(jun) ：按照向國際電聯承諾的，我們(men) 實際上不光要把衛星發上去，而且要把衛星所攜帶的無線電信號發射到地麵，讓地麵的人能夠接收到你的信號，在打開星上導航信號功率放大器的時候，我是有點擔心，因為(wei) 衛星的微波部件上天之前，可能會(hui) 在地麵攜帶一些潮氣，還沒有釋放幹淨，一種微波現象可能就會(hui) 產(chan) 生放電。放電以後會(hui) 把設備有些表麵燒蝕，燒蝕的後果可能就會(hui) 使這個(ge) 產(chan) 品不能正常使用你所設計的功能。

　　記者：這個(ge) 發生率高不高？

　　謝軍(jun) ：地麵研製過程中我們(men) 還時常會(hui) 碰到，我跟同事商量完以後，還是決(jue) 定要一步一步進行設備加電，打開放大器，最後結果非常好，我們(men) 也說具有風險且成功的一次決(jue) 策。

　　2007年4月16日20時14分，謝軍(jun) 果斷做出決(jue) 定，下令試驗衛星上的有效載荷產(chan) 品加電開機。一小時三十二分鍾後，地麵係統正確接收到了衛星播發的導航信號，這一刻，距離國際電聯規定的空間頻率申請失效時間，僅(jin) 剩2個(ge) 小時。

　　記者：你會(hui) 把那次成功歸結於(yu) 幸運還是歸結於(yu) 其他？

　　謝軍(jun) ：我覺得有一定的幸運成分在裏頭，這些幸運成分我也在說，我們(men) 要有敢於(yu) 擔當的勇氣，但是擔當的勇氣不是簡單盲目，應該還是要大量地麵實驗數據支持。

　　謝軍(jun) ：航天工程應該講都是高風險的。應對故障以及故障出現以後的影響，我們(men) 必須充分判斷好，不可能說上個(ge) 月打的衛星出了問題後不解決(jue) ，後麵還接著打等等。所以北鬥人可能相對來講，在這幾年經受的考驗更多一些。

　　【300萬(wan) 年誤差1秒】

　　從(cong) 2004年立項到2012年完成，北鬥二號衛星導航係統的定位精度從(cong) 北鬥一號的20-30米，提高為(wei) 水平和高程均為(wei) 10米，接近當時的GPS民用標準。定位精度的提高需要衛星上多項關(guan) 鍵技術和零部件的支撐，這其中就包括有著“導航衛星心髒”之稱的原子鍾。

　　2006年，由於(yu) 進口原子鍾無法按時供貨，致使北鬥二號建設工程差點夭折。這件事深深地刺痛了謝軍(jun) ，他認識到，作為(wei) 一個(ge) 航天大國，中國必須要有獨立的時頻基準係統，這就需要突破原子鍾這一技術難關(guan) 。

　　謝軍(jun) ：在工程立項的時候，我都覺得這個(ge) 東(dong) 西怎麽(me) 可能完成？像燈泡一樣的東(dong) 西，要通過微波場給它激勵，讓它產(chan) 生能級的躍遷，要把這個(ge) 東(dong) 西轉化成光信號，轉化成電信號。我們(men) 幾家單位在北鬥二號做原子鍾的時候都非常困難，經常到衛星總體(ti) 需要交付原子鍾的時候，都是緊趕慢趕，連滾帶爬，不能按時交付。

　　當時，研製出的第一台星上原子鍾產(chan) 品在工作中經常信號突跳，精度很差。謝軍(jun) 自己的專(zhuan) 業(ye) 也不是研究原子鍾的，他隻能泡在一線上，和研製原子鍾的專(zhuan) 家一起分析問題，想方設法攻克難關(guan) ，三年之後，他們(men) 跨過了原子鍾這道坎。

　　謝軍(jun) ：攻堅克難，大家鎖定目標心往一處想，勁往一處使，一步步走下來。這裏頭確實感覺到非常有意思，有一種成就感。

　　北鬥工程的建設，促進了多個(ge) 領域的基礎研究，並進而形成工程技術上的突破，以原子鍾為(wei) 例，北鬥衛星目前使用的原子鍾，授時精度相當於(yu) 300萬(wan) 年僅(jin) 有1秒的誤差，達到了國際一流水平。

　　【打造世界的中國北鬥】

　　在完成北鬥二號係統建設後，謝軍(jun) 開始擔任北鬥三號工程副總設計師、北鬥三號導航衛星首席總設計師。

　　全球組網，全球服務，是北鬥三號的目標和承諾，但這一目標和承諾要基於(yu) 中國衛星地麵站基本在中國境內(nei) 的現狀來實現。謝軍(jun) 帶領團隊花了近5年的時間，研究並設計了星間鏈路高軌和中軌結合的方案，首創了星間鏈路和混合星座的架構體(ti) 係，星間鏈路在空中為(wei) 北鬥三號的30多顆導航衛星建了一個(ge) “群”，隻要依靠國內(nei) 的地麵站，就可管理全球的衛星，解決(jue) 了海外布站、衛星境外監測的難題。

　　謝軍(jun) ：大家看到的可能是我們(men) 最終在西昌衛星發射中心發星的這樣一個(ge) 結果，實際上在研製過程中，我們(men) 廠房裏頭經常存在著十幾顆衛星並行在進行測試，一些年輕的設計師，特別是搞測試的，基本上沒有時間概念，到了工位以後就開始測，而且一個(ge) 人要管好幾顆衛星。

　　謝軍(jun) ：我記得有一年除夕我們(men) 就在這，感覺好像該過除夕了，還是給大家輕鬆一下，就去食堂辦了幾桌，大家吃餃子，吃著吃著就沒人了。測試一線人員吃幾個(ge) 餃子以後，馬上又回去測試了。那個(ge) 過程我感覺不是那麽(me) 輕鬆，但是大家也感覺到能為(wei) 國家的重大工程貢獻一份力量，我想他們(men) 心裏頭肯定都是有一個(ge) 想法，就是一定要把自己本職工作幹好，不要讓節點耽誤在自己手裏。

　　伴隨北鬥衛星導航係統的建設，是衛星導航160多項核心技術和500多種關(guan) 鍵零部件的創新與(yu) 突破。北鬥三號衛星所有單機的國產(chan) 化率從(cong) 80%提高到了100%，這使得中國成為(wei) 繼美國、俄羅斯之後，世界上第三個(ge) 擁有全球衛星導航係統的國家。

　　謝軍(jun) ：這一台設備是非常典型的，院裏頭部署的關(guan) 鍵技術攻關(guan) 的一個(ge) 代表，我們(men) 為(wei) 了做這個(ge) 同時研發了一些北鬥衛星所需要的特殊功能模塊，所以有的人也叫它芯片，這個(ge) 工藝也是基於(yu) 我們(men) 國家目前可以批量生產(chan) 的航天上可用的工藝，北鬥係統立足於(yu) 國內(nei) 基礎，別人能做成小米粒的，我可能做成一個(ge) 黃豆大的，我隻要能用就行，實現整個(ge) 係統最優(you) 。

　　2020年6月23日完成了北鬥三號最後一顆星發射之後，謝軍(jun) 的工作重點轉到了在軌衛星的保障和監測評估上。同時，謝軍(jun) 和團隊啟動了下一代北鬥係統建設發展體(ti) 係的論證，開始了關(guan) 鍵技術攻關(guan) ，到2035年之前，他們(men) 要設計構建一個(ge) 以北鬥係統為(wei) 核心的國家綜合授時導航定位體(ti) 係。

　　記者：到2035年我們(men) 要完成全球衛星導航授時係統，是一個(ge) 什麽(me) 樣的係統？

　　謝軍(jun) ：現在我們(men) 基本上是地表以及地表上空1000公裏的範圍內(nei) ，我們(men) 都讓用戶得到很好的導航定位授時服務。下一個(ge) 係統我們(men) 可能還要解決(jue) 一下更高的空間。從(cong) 定位的精度上，要解決(jue) 像現在我們(men) 大家都在期望的自動駕駛等等這些厘米級的導航需求。