南京航空航天大学 - 《南京航空航天大学报》
天上的星星参北斗
——北斗三号卫星总设计师陈忠贵
作者：王洋
2019-01-05
浏览(85) (0)
大国重器驭长空，北斗导航显国威
讲座伊始，陈忠贵就从国家安全、产业规模的战略高度，讲述了卫星导航系统对主权国家的重要性。他说：“卫星导航系统技术与技术的规模和水平，代表着国家工业基础、空间技术的实力，已成为国家重要空间基础设施，对各国政治、军事、社会、经济具有重大影响。”他深刻地分析了当前世界卫星导航系统的国际竞争形势与技术现状，在美国、俄罗斯已经建成全球导航系统，欧盟、日本、脱欧的英国、印度、巴基斯坦也要建立国内导航系统的背景下，北斗卫星导航系统的研制不仅刻不容缓，更要走在世界前列。接着，陈忠贵从空间段、地面运行和控制系统、用户段等3个部分介绍了卫星导航系统的组成，并结合北斗一号至三号卫星导航系统的研制过程，向广大同学展示了北斗卫星导航系统的创新技术。他指出，“北斗卫星导航系统是我国坚持‘自主、开放、兼容、渐进’的原则，按照先区域、后全球，先有源、后无源”，自主发展、独立运行的卫星导航系统，实施三步走发展战略。“第一阶段是双星组成的北斗一号，1994-2000年完成，第二阶段是北斗二号区域性建成，2004到2012年，第三阶段就是北斗三号全球组网，2009年开始到2020年完成。”
披荆斩棘越重关，自力更生铸辉煌
在上世纪70年代后期，我国就开始跟踪研究导航系统发展，陈芳允院士1983年首次提出了利用2颗静止轨道卫星进行无线电位置测定（RDSS）的理论，这就是后来的北斗一号系统。作为该项目设计师之一，陈忠贵回忆了当时在研制过程中，由于卫星平台功率不够而遭遇的首发失败问题，但在大量实验数据的验证下，最终北斗一号在2000年顺利升空，在国际上首先实现了利用GEO卫星和RDSS原理完成定位授时服务，同时具备短报文和位置报告能力，用较少经费快速构建了卫星定位系统，使我国成为世界上第三个拥有自主卫星导航的国家。在汶川地震、黄岩岛事件等国家重大事件中，北斗一号均发挥了至关重要的作用，目前已经有用户50万。北斗二号则是基于北斗一号”有源、易干扰 “的弱点而提出来的卫星区域导航系统。作为该系统研究论证的亲历者，陈忠贵介绍道，“该卫星系统首次设计采用了GEO/IGSO/MEO混合星座”，在测控分系统、数据管理分系统、供配电分系统、控制分系统、推进分系统、热控分系统、结构分系统等方面均突破了国外的技术壁垒，拥有更高精度的测量，更连续性的信息处理，高稳定度信息传输、高功率发射、高可靠性运行等关键技术。自2012年12月开通运行以来，该系统受到了国际民航、国际海事、国际移动通信等组织认可，并作为国家名片被写入了金砖国家乌法宣言。
作为北斗三号卫星的总设计师，陈忠贵系统地介绍了北斗三号卫星导航系统的设计理念、创新技术。他充满自信地指出，“北斗三号系统的核心就是以更高精准、更高性能服务全球”，让中国的北斗成为世界的北斗。他系统介绍了北斗三号卫星在RDSS服务、广域增强服务、全球短报文服务、搜索救援服务等方面的特色，并分析了系统信号性能、系统传输和测距性能、星载原子钟性能、关键产品和元器件国产化等方面的创新技术。他还从导航对抗、时空基准服务等方面对未来进行了展望，并分享了 “自主创新、团结协作、攻坚克难及追求卓越”的北斗精神。
心向航天启新程，求学南航梦终成
“南航就是每一位青年学子人生选择与事业发展的北斗星”，与学弟学妹们分享个人成长与事业发展的切身体会时，陈忠贵如是说。本科毕业于太原重机学院的他，原本学的是矿山机械，但出于对航空航天梦的向往，工作几年后，他辞去了工作，决定报考南京航空学院的数理力学专业，师从朱明教授从事多体动力学研究。“朱明老师为人特别朴实，平易近人，对待学术实事求是，客观严谨”，谈及自己的导师，陈忠贵满怀敬仰与感激之情。他回忆道：“朱明老师不仅在学业、生活上给予我很大帮助，更重要的是给我创造了很多机会。在80年代，我就有机会参加各种各样的国内学术会议，接触专业领域的顶级专家，这不仅开拓了我的专业视野，更重要的是让我逐渐接触到航天这个领域，我跟航天之缘也就是这样来的。”
在朱明老师的指导下，陈忠贵的研究生学位论文主要做多体动力学的一个测试、验证、分析软件，因此，在毕业论文撰写中，他有了更多机会接触航天这个领域，接触这个领域里从事相关技术研究的专家学者。而当时，航天最缺的也正是从事动力学、热学等基础学科研究的专业人才。正是这样的机缘，陈忠贵顺理成章地与航天之间形成了默契的关联，在毕业后毅然选择了航天五院——这个他孜孜以求、热爱不已的领域。
展望未来，陈忠贵更希望能够建设服务全球、重点突出、富有特色、局部领先、平稳过渡的北斗卫星行系统，形成更加泛在、更加融合、更加智能的基准时空体系，形成航天强国体系。他也希望能够有更多南航学子投入到航天事业之中，共同为航天强国而奋斗！
人物介绍：
北斗三号卫星总设计师 陈忠贵
南航86级校友，现任航天科技中国空间技术研究院科技委常委、北斗三号卫星总设计师。北斗是我国自主研制的卫星导航系统，目前已经发射19颗北斗三号卫星，预计在2020年完成全球组网计划。
课程介绍：
北斗三号卫星总师、86级校友陈忠贵的公开课为南航师生讲述了“北斗一号”卫星导航系统的建设和背后的故事。他全面回顾了我国北斗卫星导航从一号至三号的发展历程，系统讲述与呈现我国在卫星导航系统领域的技术沿革及重大创新成果，展望北斗卫星导航系统的未来建设目标，生动诠释卫星导航辉煌成就背后所铸就的“自主创新、团结协作、攻坚克难、追求卓越”的北斗精神，向我校师生介绍了“北斗一号”卫星导航系统的重要性以及未来发展。