北斗三号收官，卫星系统首席总设计师林宝军写了首《满江红》

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摘要：多项核心指标优于GPS

身为北斗三号卫星系统首席总设计师，每一次发射，林宝军都坚守发射现场，但这一次他的心情很不一样。

9月19日，我国成功发射第59颗、60颗北斗导航卫星。这是北斗三号全球卫星导航系统的“收官之战”，承担着为下一代北斗系统验证新技术的重任。一个多月来，在西昌卫星发射中心，林宝军和中国科学院微小卫星创新研究院的同事们，工作节奏一直是“5+2”“白加黑”。

“三十载，矢志寰球愿，牧群星”，凡遇大事，林宝军喜欢写诗抒发胸臆，这一次他写了一首《满江红·北斗三号收官星》。

美国的GPS曾一度是“导航系统”代名词。经过从北斗一号、二号到三号30年的发展，北斗三号系统多项核心指标已优于GPS。北斗导航卫星已服务200多个国家，实现厘米级定位和车道级导航。

【喝掉一箱红牛，达成创新共识】

“这个技术就连美国都没有，我们做得出来吗？”林宝军告诉解放日报·上观新闻记者，跟北斗三号打交道15年，这是他最难回答的问题。最大的困难不完全是技术问题，而是颠覆性突破所需的跨越创新理念。

航天领域有条不成文规定，卫星采用新技术的比例一般不超过30%。北斗三号首发星的新技术超过70%，研制团队只用了3年零3个月，做了从GPS2到GPS3用20年完成的事情。但在当时创新的阻力不小，其中就有来自团队内部的声音：创新点已经不少了，能否再稳当点？

“其实不是为了创新而创新，而是着眼于解决实际问题，把事物的本质需求和国家的迫切需求作为目标。”在林宝军看来，新技术不等于不可靠，只要符合客观规律、有着成熟工艺，并在地面进行充分验证，就不必受限。

他用了整整一周时间和团队开会，喝掉一箱红牛，达成创新共识。

【多项核心指标，均优于GPS】

共识之下，创新力被激发，“国际首创”层出不穷。

卫星出故障，能否直接在卫星上修改软件？这一做法现在已是常规操作，但在当初很多人“想都没想过”。如果通过地面系统指挥修改程序，一般需要数日，这就降低了卫星的可用性。北斗三号研制团队突破了卫星自主诊断恢复技术，在完全没有地面干预情况下，国际上第一个实现卫星自主诊断、隔离和修复。以往，如果要实现系统更新换代，只能发射新的卫星。如今，即便是新的用户需求也可以在北斗三号卫星上直接赋能。

相比此前的卫星平台，北斗三号卫星平台“瘦身”一半。卫星平台相当于一辆拉着载荷的货车，过去“车”的重量往往大于“货物”。研制团队独创了功能链的概念，原本十几个分系统需20多台计算机控制，现优化为1台，不仅大大简化了系统结构，也提升了卫星的可靠性。功能链带来的是模块化设计，就像“堆积木”可同时作业再进行拼装，因此卫星集成测试仅需45天，大大缩短生产工期。

能否给北斗三号卫星拉一个“聊天”的“微信群”？卫星之间最远距离达6.9万公里，想要“添加好友”，位置信息和姿态控制都要准确。研制团队首创星间链路技术，解决了制约北斗三号全球组网的瓶颈问题。卫星测控覆盖率从30%提高到了100%，即使在地面站不足的情况下，也能保证导航精度。

导航的核心是时间，时间的连续稳定是核心中的核心。研制团队突破了星载时频无缝切换技术，仅用20皮秒（1皮秒等于一万亿分之一秒），即可在用户没有任何察觉的情况下，自主完成主用钟和备用钟的“无缝切换”。

经评估，北斗三号卫星平台的多项核心指标，不论是抗冲击能力，还是载荷平台比，以及姿态控制精度、轨控中断次数、平台自主定轨等，均优于GPS，在同类卫星中整体处于国际领先水平。

“更加泛在、更加融合、更加智能，是下一代北斗系统的目标。”林宝军告诉解放日报·上观新闻记者。

【做卫星，每天都是不一样的自己】

曾经不止一次有人跟林宝军说，“你们太拼了！”

这位理性的北方大汉，只要提及团队就会变得感性：“9月17日是中秋节，阖家团圆的日子，但在西昌卫星发射中心，没有过节的概念，大家一刻都没有松懈。”

做卫星，不是一般的辛苦。按每天工作8小时计算，北斗三号研制团队一年工作400多天，扣除节假日几乎一年当作两年用。

就连出租车司机都说，不管什么时候载客到位于上海浦东的微小卫星创新研究院，卫星厂房的灯总是亮着，一直有人在加班。他们不知道的是，那里总是摆放着折叠床，以应对不间断的测试。

部分北斗三号研制团队人员