性能狂飙1000倍，中国北斗被某国电磁干扰，他成功破解助北斗建成

2007年4月14日，西昌卫星发射中心，长征三号甲运载火箭拖着长长的火焰，把北斗二号的首颗试验星送入了太空。


地面测控大厅里，所有人都在鼓掌，这颗星太关键了，它关系到北斗系统能不能拿到国际电联的频率资源，晚了就被别人占了。
卫星成功入轨后，团队在4月17日顺利完成信号发射，成功抢下宝贵的国际电联频率资源。
可到2007年底，这颗在轨运行的卫星在经过某区域时，突然遭到了大功率电磁干扰，信号被淹没，卫星跟地面之间间歇性失联。你喊破了嗓子，它听不见；它发回来的信号，地面也收不到。
这一下麻烦大了。因为北斗二号后面还排着几十颗卫星等着发射，现在首颗星就被干扰了，如果不解决这个问题，后面的卫星都不敢打，打上去也变成一堆高价废铁。


几年的心血、几十亿的投入，可能全打水漂。此时频率资源已经成功保住，但电磁干扰问题不解决，北斗组网工程将面临巨大风险，时间不等人。
就在这个危急关头，一个36岁的年轻人站了出来，拍着胸脯说：“给我三个月，电磁干扰的事儿我包了！”满屋子人都看着他，眼神里有怀疑，有期待，也有担忧。
因为这个事太难了，电磁干扰是世界性难题，美国的GPS也遇到过，花了好几年才解决。你一个36岁的年轻人，三个月就能搞定？
这个年轻人叫王飞雪，国防科技大学卫星导航定位技术工程研究中心的主任。他不是吹牛，他是真有本事。
接下来，团队最终只用 70 天就完成攻关，较原定三个月工期提前 21 天交付，他带着团队住进了实验室，开始了一场跟时间赛跑的攻坚战。


先说说这个电磁干扰到底是怎么回事。卫星导航的原理很简单：卫星在天上播发无线电信号，地面接收机接收信号，通过计算信号传播时间来定位。
但是卫星信号传到地面的时候已经非常微弱了，比手机信号弱几百万倍，就像你在嘈杂的体育场里听一个人小声说话，稍微有点噪音就听不见了。
电磁干扰就是故意发射大功率的同频段信号，把卫星的微弱信号淹没掉，就像在体育场里用大喇叭放噪音，你就再也听不到那个人说话了。
干扰分两种：一种是压制式干扰，直接用大功率信号把你的信号盖过去，让你收不到；
另一种是欺骗式干扰，发射伪造的导航信号，让你的接收机算出错误的位置，以为自己在别的地方。两种都很麻烦，都要针对性地防御。
王飞雪团队要解决的，就是在强干扰环境下，怎么让北斗的接收机还能正常工作，不被干扰、不被欺骗。
这说起来容易做起来难，因为干扰信号的功率可以是有用信号的几千倍几万倍，你要在滔天巨浪里找到一根针，难度可想而知。
他们用了什么办法？核心是两套技术。一套叫自适应调零天线，就是天线阵列能自动识别干扰信号的方向，然后在那个方向形成“零点”，把干扰信号滤掉；
就像你在嘈杂的环境里，自动把耳朵转向说话的人，同时屏蔽其他方向的噪音。


另一套叫动态干扰对消，就是对进入接收通道的干扰信号进行参数估计，然后生成一个反相信号叠加进去，把干扰抵消掉，就像降噪耳机的原理，发出反相声波把噪音消掉。
这两套技术结合在一起，升级后的系统就像具备了“智能听觉过滤”的大脑，只响应预设的特征码，屏蔽所有不符合特征的电磁能量。
不管你是压制式干扰还是欺骗式干扰，只要不是真正的北斗信号，统统给你滤掉。
但是技术研发哪有那么容易。整套优化方案前后推翻了三十余次，团队模拟了上千种极端干扰场景逐一测试。
那一年的除夕夜，北斗团队的办公楼灯火通明，整个春节假期，他们每天工作十几个小时，守在仪器屏幕前，一边盯着数据一边吃饺子赶进度。
演算纸堆积如山，每个人的办公桌旁都放着行军床，累了就躺一会儿，醒了继续干。
原定三个月的工期，他们只用了70天就圆满完成了研发任务，还提前了21天。最终实测数据出炉，所有人都激动了：卫星抗干扰性能直接提升了1000倍。
什么概念？简单说，以前的设备只能扛住1倍功率的干扰，现在能扛住1000倍的干扰，以前能干扰你的设备，现在功率再大一千倍都干扰不了你了。
成果验收会上，时任北斗工程总设计师孙家栋院士看完测试结果，难掩激动，称赞这支队伍是“李云龙式攻坚团队”，说他们危难时刻显身手，为北斗系统的建设立了大功。


孙老是什么人？两弹一星元勋，中国卫星之父，见过多少大场面，能让他这么激动，说明这个成果确实了不起。
解决了抗干扰问题，后面的北斗卫星就可以放心发射了。
从2007年到2020年，北斗二号、北斗三号一颗接一颗上天，最终建成了由55颗卫星组成的全球卫星导航系统，跟美国GPS、俄罗斯格洛纳斯、欧盟伽利略并列，成为全球四大卫星导航系统之一。
而且北斗的性能在某些方面还超过了GPS，比如短报文通信、星间链路、更高的定位精度。
现在回头看，如果当年王飞雪团队没有在 70 天内解决电磁干扰问题，北斗系统的建设至少要推迟好几年，虽然频率资源已经拿到，但整个北斗组网工程极有可能遭受重大挫折。可以说，这 70 天的攻坚，改变了中国卫星导航的命运。
而且抗干扰技术不只是用在北斗上，还可以用在很多地方。比如军事通信、雷达、电子战，都需要抗干扰技术。
王飞雪团队研发的这些技术，后来也应用到了其他国防项目中，提升了中国军队的电子对抗能力。


王飞雪这个人，也很有意思。他1998年博士毕业之后就留在国防科大搞卫星导航，那时候北斗还是个雏形，很多人不看好，觉得有GPS用就行了，没必要自己搞。
但是王飞雪坚持要搞，他说卫星导航是国之重器，不能受制于人。如果当年没有他这样的人坚持，可能就没有今天的北斗。
他常说一句话：“核心技术是买不来的，只能靠自己干。”这句话放在今天依然适用。
芯片、光刻机、操作系统、航空发动机，这些核心技术，别人不会卖给你，只能靠自己研发。北斗的故事告诉我们，只要有决心、有人才、有投入，再难的技术也能攻克。
现在我们用手机导航，用外卖，用共享单车，用无人机，用精准农业，用灾害救援，背后都有北斗的影子。北斗已经融入了我们生活的方方面面，成了跟水电一样的基础设施。


但是很少有人知道，在北斗建设的过程中，有过这么一段惊心动魄的故事，有一个36岁的年轻人，带着团队用70天攻克了世界性难题，把抗干扰性能提升了1000倍，为北斗的建成扫清了最大的障碍。
下次你用手机导航的时候，想想头顶上那55颗北斗卫星，想想当年那个在实验室里吃饺子攻坚的年轻人，你就会觉得，今天的便利生活，背后是无数科技工作者的默默付出。
他们不是明星，没有多少人知道他们的名字，但是他们用自己的智慧和汗水，撑起了一个国家的科技脊梁。
这大概就是中国能在高科技领域不断突破的原因吧，因为总有一批人，在别人看不到的地方，默默干着惊天动地的事。

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