北斗三號衛星系統總設計師林寶軍:創新的框架,就是「沒有框架」

2026年04月03日19:20:18 科學 8614

北斗三號衛星系統總設計師林寶軍:創新的框架,就是「沒有框架」 - 天天要聞

北斗三號衛星系統總設計師林寶軍:創新的框架,就是「沒有框架」 - 天天要聞

北斗三號衛星系統總設計師林寶軍:創新的框架,就是「沒有框架」 - 天天要聞

凡遇大事喜歡寫詩直抒胸臆,提及團隊成員常動容哽咽,北方大漢林寶軍有著非常感性的一面。

這位北斗三號衛星系統總設計師、中國科學院微小衛星創新研究院學術委員會主任,4月2日在中國科學院上海分院第14期報國講壇以《北斗問天》為題作報告,當ppt呈現出他與美國gps之父布拉德福德・帕金森的兩張合影時,這位航天人難掩心中感慨:「2011年5月18日初見,他是難以企及的大師級人物。2025年10月20日再聚,北斗的各項性能已與gps不分伯仲,這種感覺無法用語言形容。」

美國的gps曾一度是「導航系統」代名詞,而北斗並不是「中國版的gps」,它走出了一條與gps完全不同的技術路線。從2020年國際gnss服務組織評估認證北斗性能躋身世界前列,到2024年美國太空新聞官網直言在衛星導航領域曾是「王者」的美國正輸給中國。30年深耕,中國北斗用硬核實力完成了從跟跑到並跑、領跑的跨越。而這一跨越的背後,是林寶軍與中國航天人始終不渝的堅守與創新。

【喝掉一箱紅牛,達成創新共識】

「這個技術外國都沒有,我們做得出來嗎?」與北斗三號相伴的15年,這是林寶軍被問得最多的問題。在他看來,最大的困難並非單純的技術難題,而是實現顛覆性突破所需的跨越創新理念,為此他定下一個創新框架:沒有框架,不走尋常路。

航天領域素有不成文規定,衛星採用新技術的比例一般不超過30%,而北斗三號首發星的新技術佔比超過70%,這在當時曾引發諸多爭議,就連團隊內部也出現過質疑聲:「創新點已經不少了,能否再穩當點?」但林寶軍始終堅信,新技術不等於不可靠,只要符合客觀規律、具備成熟工藝,且經過地面充分驗證,就不必被傳統規則束縛。

林寶軍帶著團隊開了整整一周的會,喝掉一箱紅牛,最終達成創新共識。這支由81人組成、平均年齡僅31歲的年輕隊伍,自此踏上攻堅克難的創新之路,用3年零3個月的時間,完成了gps從第二代到第三代20年的發展歷程,將諸多「不可能」變為現實。而北斗三號首發星也創下了六個「前所未有」:技術指標要求之高、研製進度之緊、研製難度之大、研製團隊之新、自主可控技術要求之高、星上三分之二單機新研,更成為中國導航系統從區域走向全球的里程碑。

【從傳統十米級,跨越到厘米級】

共識之下,創新力被激發,也讓北斗三號走出了獨屬中國的技術路線。

衛星在軌出故障,能否直接在星上修改軟體?這一如今的常規操作,在當年很多人「想都沒想過」。北斗三號在國際上首個實現衛星自主診斷、隔離和修復,無需地面干預即可完成故障處置,徹底改變了以往系統更新換代只能靠發射新衛星的模式。即便是新的用戶需求,也能在北斗三號衛星上直接賦能。

相比以前的衛星平台,北斗三號衛星平台「瘦身」一半。衛星平台如同拉著載荷的貨車,過去「車」的重量往往大於「貨物」,北斗三號研製團隊獨創功能鏈概念,剔除不同設備中的重複功能,將原本十幾個分系統所需的20多台控制計算機,優化整合為1台;功能鏈帶來的模塊化設計,讓衛星研製如同「堆積木」,各模塊可獨立作業再拼裝集成,顯著提升了生產效率。

全球組網的核心瓶頸,也被北斗團隊的原創技術破解。傳統導航系統需在全球部署大量地面站實現連續測控,而團隊另闢蹊徑在全球首創的星間鏈路技術,如同給北斗三號衛星搭建了一個「聊天微信群」,讓衛星之間信息互通,將衛星測控覆蓋率提升至100%,充分保障高精度導航能力。

導航的核心是時間,時間的連續穩定是核心中的核心。研製團隊突破星載時頻無縫切換技術,僅用20皮秒(1皮秒等於一萬億分之一秒),即可在用戶沒有任何察覺的情況下,自主完成主用鍾和備用鐘的「無縫切換」。這也使得北斗三號空間信號精度從傳統十米級跨越到厘米級。

【不能只盯著「卡脖子」問題被動跟跑】

曾經不止一次有人跟林寶軍說,「你們太拼了!」

2009年9月18日,一紙調令下達,有著15年神舟飛船研製經驗的林寶軍,毫無猶豫來到上海擔任北斗三號衛星系統總設計師。此後,北京的家便成了出差途中順便看看的地方,而北斗三號成了他最大的牽掛。

北斗三號的研製之路,是團隊成員用超常規的付出鋪就的。按每天8小時工作量計算,團隊一年的工作時長相當於400多天,扣除節假日,幾乎是一年當作兩年用。就連計程車司機都說,不管什麼時候載客到微小衛星創新研究院,衛星廠房的燈總是亮著。技術攻堅時,行軍床就放在辦公室,累了躺一下,醒了接著做。

正是這份拼勁,讓北斗三號提前半年完成全球組網。而身為北斗三號衛星系統總設計師,每一次衛星發射,林寶軍都會守在發射現場。

如今,北斗已是名副其實的大國重器:2023年中國衛星導航與位置服務產業總體產值達5362億元,北鬥成為數字經濟發展的重要支撐。

在林寶軍看來,北斗的成功,印證了中國創新的核心要義——打破思維定勢,樹立創新自信。他直言,國內科研領域長期養成了「仿-試-改-再試」的思維,原創成果偏少,難談引領國際發展;不少原創思想遭遇質疑時,團隊往往缺乏堅持的勇氣,決策者也難下決心,這正是中國創新亟待突破的瓶頸。

他勉勵青年科研工作者,做事要有邏輯、有思想,如同研製衛星,要將其當成作品、賦予靈魂,而非簡單拼湊,唯有如此,面對困難才不會輕言放棄。而找到真問題,更是創新的關鍵:不能只盯著「卡脖子」問題被動跟跑,也不能僅僅聚焦工程問題淺嘗輒止,要從工程實踐中提煉重要科學問題,才能實現真正的原創突破。

今年63歲的林寶軍,正牽頭研製下一代北斗系統,推動導航、通信和遙感技術一體化發展,同時擔任地月空間遠距離逆行軌道工程總設計師。偶爾,他會想起那個上大學時不滿15歲的自己——身高僅151厘米、體重40千克,像一棵瘦弱的豆芽菜,卻懷揣著對航天的無限憧憬。從神舟問天到北斗組網,再到地月空間探索,林寶軍的腳步不曾停歇。而未來,還有更多的航天征程,等待著他與中國航天人一同奔赴。

科學分類資訊推薦

首張嗅覺圖譜問世 或重塑嗅覺形成認知 - 天天要聞

首張嗅覺圖譜問世 或重塑嗅覺形成認知

研究人員以前所未有的細節繪製了小鼠鼻腔中的嗅覺受體分布圖譜。這一成果顛覆了人們對鼻子如何產生嗅覺的認知。△小鼠鼻腔的顯微鏡橫截面圖像,顯示了鼻腔上皮的解剖結構。圖片來源:Datta Lab4月28日發表於《細胞》的一項研究,揭示了感覺神經元上表達的約1100個嗅覺受體是如何在鼻腔內壁上皮組織中受到嚴格調控的空間位置...
心臟為什麼不會得癌症? - 天天要聞

心臟為什麼不會得癌症?

心臟為什麼不會得癌症?心肌細胞會進行有節律的搏動,並在個體出生後停止增殖,因此,心臟沒有再生能力。近日,義大利的里雅斯特大學醫學院Serena Zacchigna團隊完成的體內癌症模型和離體工程心臟組織實驗表明,心肌細胞搏動所產生的機械力負
暴雨、冰雹要來,廣東天氣明起大反轉!珠海接下來…… - 天天要聞

暴雨、冰雹要來,廣東天氣明起大反轉!珠海接下來……

【來源:珠海發布】「五一」假期前兩天, 珠海天氣晴好,大家都去哪裡玩了?不過天氣馬上要反轉再反轉了! 廣東明天好天氣要暫時「下線」,局部有大暴雨、小冰雹;珠海明天午後也將有雷雨+10級大風…… 這場雨會持續多久?假期接下來的天氣會怎樣?趕緊
河北衡水:假日邂逅飛行 低空魅力引遊人 - 天天要聞

河北衡水:假日邂逅飛行 低空魅力引遊人

5月2日,位於河北省衡水市的中國航協衡水航空飛行營地,各類飛行表演和低空飛行器展示吸引市民遊客觀賞。中國桃城第四屆「翱翔中國」全國低空無人飛行器大賽暨第二屆京津冀低空飛行器集采會於5月1日至2日在此舉行。圖為遊客近距離參觀飛行器。
可拍原子運動過程 揭秘地下30米的「國之重器」 - 天天要聞

可拍原子運動過程 揭秘地下30米的「國之重器」

來源:央視新聞客戶端坐落在上海張江的硬X射線自由電子激光裝置是「十三五」國家重大科技基礎設施建設規劃優先啟動項目,也是上海(長三角)國際科技創新中心核心空間載體——張江科學城重大科技基礎設施集群的旗艦裝置,是我國實現2035年建成科技強國戰