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心中有北斗,脚下有乾坤:这支团队在星海跑出中国精度 | 科创之城 巾帼骐骥

转自:上海科技 2026-03-06 09:04:18

“已为你开始北斗高精导航服务……”当你打开手机地图,屏幕显示出多颗北斗卫星正为你提供高精度服务,并引导你精准走向小区某个单元门时,这种毫厘之差的便利,源自一群在实验室与发射场之间奔跑了15年的“织网人”。

近日,中国科学院微小卫星创新研究院北斗导航卫星总体设计组荣获“全国三八红旗集体”。这支平均年龄仅三十多岁的团队,以梦想为马,助力北斗跑出中国速度、实现一流精度,在星辰大海中编织出了一张覆盖全球、性能指标先进的北斗三号卫星网络。

PART•01

创新破局:

技术跃迁背后的系统解法

从2011年组建至今,这支团队已经走过了15年历程,参与了北斗三号系统从方案论证、技术攻关、试验验证、组网建设到在轨运维的全过程。作为团队负责人,沈苑至今仍清晰记得2015年3月30日第一颗北斗三号试验星发射前的压力与挑战。“当时我们是一支‘初生牛犊’,平均年龄31岁,要在国家重大专项上交出一张满分答卷。”她回忆道。

挑战多元而复杂,不仅来自技术的客观难度,更来自任务的密集与系统复杂性的跃升。相比北斗二号的区域导航,北斗三号要实现全球覆盖,必须在无法全球布站情况下解决系统运行管理难题。传统的地面建站模式不具可行性,那就从系统层寻找答案——团队组织攻克了相控阵星间链路技术,从方案、验证到实现上星应用,创新打造了卫星之间的“信息天路”,突破了以往依赖地面的模式,保障了卫星在全球范围内的稳定运行。

正是这种抓总思维,使得他们在卫星系统工程的设计中,不仅考虑每一个子系统、每一台设备,还需整合分系统之间的耦合关系,提前识别与规避风险。“我们要做的,是把所有不确定性尽可能转化为可控变量,把单项技术的难度化解在系统级可行的方案中”,沈苑说。如今,团队已完成14颗北斗三号卫星的研制与发射,构建了世界领先的吨级导航卫星平台。而每一次系统架构的迭代、每一颗新星的发射,不只是完成当下的任务,更是为未来北斗四号系统夯实平台与理念。

卫星总体主任设计师陆新颖介绍,为了让北斗服务性能更高、用户体验更好,设计师们做了非常多的努力,一是让天上的卫星布局更合理,使得全球定位更稳、更准;二是通过卫星与卫星、卫星与地面的配合,大幅提升了测定卫星位置与时间的精确度;三是卫星之间可以相互校准、共享数据,从而确保系统发给用户的定位与时间信号更加可靠。如今,根据国际GNSS组织评估,北斗的用户测距误差(URE)等关键性能指标已优于GPS,实打实地站上了全球一流水平。

PART•02

毫厘坐标:

构建“枪林弹雨”中的时空基准

“北斗已经走入千家万户,和人们的生活息息相关”沈苑说道。这种实用价值体现在打车时能精准定位到单元门的精度里,也体现在各类金融活动精确到小数点后数位的“时间戳”里。相比十年前,导航精度从百米级提升到了楼栋级,这种质变源于每一颗卫星“高可靠、长寿命”的稳定运行。

太空环境并非静谧之地,而是充满了宇宙射线与高能粒子。沈苑打了个比方:“卫星在轨道上运行,需要应对极为严苛的空间环境挑战,不亚于在枪林弹雨中穿行。”一个高能粒子,就可能让集成电路的逻辑状态瞬间翻转,严重时导致系统紊乱。

这种“惊吓”在日常运行中并不罕见,每颗星每天都面临不同挑战。为了应对风险,团队在研制阶段就必须通过可靠性设计来确保设备“扛得住”,再通过各种测试验证得出“信得过”的结论。作为团队中负责运行管理的设计师,应俊是和在轨卫星“互动”最密切的人,她组织一支队伍实时监测太空环境的波动,她常年24小时不关机,更要随时准备响应用户反馈的任何卫星异常。“每一颗星的每一次小波动,背后都可能是一次潜在的风险,我们必须第一时间评估、诊断、预判。”

应俊的这种“牵肠挂肚”是每位运行管理师的常态。未来的五年、十年,这种状态还将持续保持。

PART•03

精准之外

共赴星辰大海

技术上的严密与细腻背后,是一种团队文化的沉淀与精神的传承。总体设计组35人中,女性比例达到62%,覆盖航天器设计、电子信息、控制工程等多个专业领域。

她们在星海中拼搏,也在生活中奔跑——沈苑将自己的跑步习惯比作卫星任务的推进逻辑:“我会定下年度目标,再分解到每个月,再细化到每一个子任务的完成质量上。”

这一逻辑同样体现在任务推进中。比如,为了确保2025公里的年度跑量,她制定了“每月168.75公里”的子目标,并进一步细化为17次十公里的计划,既优化效率,也避免对生活节奏的打扰。“北斗卫星研制是更复杂的大工程,我们得把每一个目标分解到可执行、可检查、可确认的颗粒度”,她说。

“系统思维”与“行动计划”的融合也体现在北斗精神的传承中。团队始终秉持 “自主创新、开放融合、万众一心、追求卓越”的十六字新时代北斗精神,既扎根于三代北斗建设的历史,也指向着北斗四号的未来。

“参与北斗系统建设是我们团队的时代机遇,付出热爱的同时,我们收获了更多。北斗曾是远在天边的重大专项,现在已走到老百姓身边,这种成就感不可替代。在国家需求的牵引下,我们还会继续努力。”沈苑坦言。

而在北斗精神的养成中,团队成员展现出了非凡的韧性与耐力。她们善于沟通、注重细节,也更能承压前行。面对航天任务的高强度和长周期,她们用“柔中带刚”的方式,将极致的理性与坚定的信念编织成一个个精确运行的轨道。最终,这种群像汇聚成了一颗颗不出差错的导航星。

她们,是这座城市创新脉搏的跃动因子。近期,“上海科技”推出“科创之城 巾帼骐骥”系列报道,聚焦优秀科技女性,从微光到群像,记录下属于她们的力量脉络,共同触摸上海创新土壤的温度与张力。

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作者:蓝悦

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