性能狂升1000倍,中国北斗被某国电磁干扰,他成功破解助北斗建成

把一颗卫星的抗干扰能力提升1000倍,国防科技大学王飞雪团队只用了70天左右。

这组数字背后,是北斗二号工程起步阶段遭遇的一次生死考验。

当时北斗二号首颗卫星刚上天不久,就在某国制造的复杂电磁干扰下与地面断了联系。

北斗卫星导航系统总设计师杨长风后来公开讲述这段经历时也提到,那颗星发射以后,卫星通信一度被阻断。

如果问题解决不了,排在后面的几十颗卫星就无法按计划发射,北斗组网也就无从谈起。

三天抢回频率,一朝遭遇干扰

想弄明白这颗卫星的分量,得把时间拉回到上世纪90年代。

那时我国给北斗定下了“三步走”的路子,第一步建北斗一号,让中国有自己的卫星导航,第二步建北斗二号覆盖亚太,第三步建北斗三号服务全球。

2000年10月31日和2000年12月21日,两颗北斗一号卫星先后升空,2003年5月25日第三颗也顺利入轨,国内区域定位能力就这样搭了起来。

不过北斗一号走的是有源定位,用户要先向卫星发信号才能拿到位置,用起来有不少限制。

要让普通人也能方便地用上北斗,就得往无源定位迈一步,北斗二号的任务正在于此。

2004年,北斗二号工程立项。

工程刚开局,研制队伍就碰上了一个硬杠杠,那就是频率资源。

适合卫星导航的频段本来就不多,国际电信联盟的规矩是先申报、先使用,申报国家必须在规定期限内把卫星送上天并成功播发信号,过期就作废。

我国申报的这份频率,有效期截止到2007年4月17日。

按照常规,一颗卫星从研制到发射大概要五年左右,北斗二号首颗卫星留给研制队伍的时间只有三年上下。

2007年4月14日,长征三号甲运载火箭从西昌卫星发射中心起飞,把这颗卫星送进了预定轨道。

接下来三天,地面人员连续调试,2007年4月17日卫星成功播发信号,在期限截止之前把频率资源稳稳攥在了手里。

本以为最难的一关已经过去,谁也没料到,新的麻烦很快找上门来。

2007年底,这颗卫星每当飞经某一片空域,就会被强烈的电磁干扰包围,地面发上去的指令卫星收不到,卫星传下来的信号也被淹没。

形势摆得很清楚,三个月内必须拿出解决方案,否则后续卫星发射只能搁置。

舍弃躲闪之路,硬啃抗扰难关

数十位专家聚到北京研究对策,几轮讨论下来,可选的办法基本只剩两种。

第一种是“躲”,把卫星通信改到别的频段上去,绕开干扰信号。

第二种是“抗”,给卫星加装抗干扰设备,让它即使处在强干扰中也能和地面保持通信。

“躲”的办法技术门槛低,国外也有现成做法可以借鉴,所以当时不少人倾向于这一条。

王飞雪的看法不一样。

他认为一旦改频,国家前期投入就会遭受很大损失,更要紧的是,这次躲开了,下次再遇到干扰,难道还要接着躲。

频率是好不容易抢来的,主动权不能就这么拱手让出去。

他主动提出走“抗”这条路,并带着团队把任务接了下来。

难度确实不小。

卫星已经在轨运行,硬件不可能再拿回来改,团队只能在现有条件下想办法,而且时间被压在了三个月以内。

王飞雪和同事们把实验室当成了阵地,一边分析干扰信号的规律,一边反复设计、验证抗干扰方案。

一个方案不行就推倒重来,测试数据不理想就继续调整,整个团队连续多日高强度攻关。

大约70天后,成果拿了出来。

解放军报在2015年的报道中写到,这支团队攻克了这项被称为世界难题的技术,让卫星抗干扰能力提升了1000倍。

被干扰阻断的星地通信恢复了,北斗二号组网的路也重新打通。

2009年4月15日,北斗二号第二颗卫星在西昌卫星发射中心成功发射,中断的组网进程接上了。

此后几年,北斗卫星一颗接一颗升空。

2012年12月27日,北斗二号系统正式向亚太地区提供服务,“三步走”的第二步走完了。

回过头看,当初要是选了“躲”,或许能省下一时的力气,可北斗的频率主动权就会被别人捏住,往后每遇到一次干扰就得往后退一次。

王飞雪团队选的是一条更费力的路,换来的是北斗在电磁环境中站稳脚跟的底气。

盾牌护佑组网,北斗走向全球

王飞雪带领的团队,长期从事卫星导航信号处理和接收技术研究。

团队里的人常把这类技术比作北斗的“神经系统”,卫星信号能不能被准确捕获、能不能在干扰中保持稳定,很大程度上就取决于它。

从北斗一号到北斗二号,再到北斗三号,这支团队一直参与其中,抗干扰技术也随着系统升级一代代往前走。

2020年6月23日,北斗三号最后一颗全球组网卫星在西昌卫星发射中心发射成功。

2020年7月31日,北斗三号全球卫星导航系统建成暨开通仪式在北京举行,北斗正式开始为全球用户提供服务。

从1994年北斗一号工程启动算起,“三步走”整整用了26年。

系统建成后,建设并没有停下来。

2023年5月17日,我国在西昌卫星发射中心发射第五十六颗北斗导航卫星,这是北斗三号工程的首颗备份卫星。

2024年9月19日,我国又用长征三号乙运载火箭,以一箭双星方式发射了第五十九颗、第六十颗北斗导航卫星,进一步增强系统的稳定性和服务能力。

北斗也越来越多地走进了日常生活。

2022年9月起,支持北斗卫星消息的大众智能手机陆续上市,在没有地面网络信号的地方,用户也能通过北斗发出短消息。

交通运输、农业生产、电力调度、应急救援等领域,北斗的身影已经随处可见。

根据中国卫星导航定位协会发布的白皮书,2024年我国卫星导航与位置服务产业总体产值达到5758亿元。

按照国家规划,我国还将在2035年前建成以北斗系统为核心,更加泛在、更加融合、更加智能的综合时空体系。

在这样的格局里,抗干扰能力始终是绕不开的基本功。

卫星飞得越多、用户分布越广,面对的电磁环境就越复杂,当年那面“电磁盾牌”打下的技术底子,到现在仍在发挥作用。

谈起北斗研制,王飞雪说过,在事关国家安全利益的高科技领域,核心技术是买不来的,也是引不进的,除了自主创新,没有别的路可走。

他还说,要掌握自主知识产权的核心关键技术,就要拿出时不我待的劲头,用超常规的努力去追赶。

2007年底那颗卫星遭遇的干扰,本可能让北斗的组网计划停在起点。

而70天左右的攻关、1000倍的能力提升,让北斗避开了这一劫,也让后来的全球组网有了牢靠的根基。

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更新时间:2026-10-28

标签:科技   北斗   中国   性能   西昌   抗干扰   干扰   团队   信号   频率   能力   我国   地面

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