追“星”人陈芳允

　　陈芳允是一位善于创新、勇于开拓的科学家，他坚持从中国国情出发，走有中国特色的航天测控发展之路。

　　从导航定位到防灾减灾，从农林牧渔到交通运输，北斗系统不断融入千行百业、应用范围越来越广。据中国卫星导航定位协会发布的数据显示，截至目前，全国具有北斗定位功能的终端产品社会总保有量超过12亿台（套），超过790万辆道路营运车辆、4.7万多艘船舶、4万多辆邮政快递干线车辆应用北斗系统，搭载国产北斗高精度定位芯片的共享单车投放已突破500万辆。

　　北斗不仅是中国的北斗，也是世界的北斗。据悉，北斗目前已在全球一半以上国家得到应用，已成为面向全球用户提供全天候、全天时、高精度定位、导航与授时服务的重要新型基础设施。

　　中国北斗，闪耀苍穹。其科学顶层设计至关重要，这离不开“两弹一星”元勋、中国卫星测量与控制技术的奠基人之一陈芳允的智慧和贡献。

　　苦练内功，矢志报国

　　陈芳允1916年出生于浙江省黄岩县，1934年进入清华大学机械系学习。不过，因为他对物理尤其是新兴的电子学科更感兴趣，于是在几位教授的帮助下，在大学二年级时如愿转到了物理系学习，主攻无线电电子学。1945年，他赴英国留学进修，在考瑟无线电厂研究室从事有关电视接收机图像质量改进方面的研究，后来转入曼彻斯特工厂雷达研究室。

　　“一定要好好学习。我希望你将来不要做大官，要做大事，要在社会上立自己的业绩。” 父亲陈立信的这句话深刻影响了陈芳允的人生之路。

　　留英期间，他先后在伦敦和曼彻斯特参与了彩色电视接收机线路与英国第一套海洋雷达的研制与船上试验工作。虽然身处优渥环境，却一刻不曾忘记祖国；虽成绩过人，却一刻不敢松懈半分。1948年，陈芳允学成归国，加入中央研究院生化所，全身心地投入改变中国科学技术面貌的伟大事业，一出手便成功研制出了国内生物电子学方面的第一套电子仪器设备。新中国成立后，陈芳允先后担任中国科学院电子学所筹备处主任、物理研究所研究室主任等职务，到1953年时，由他负责筹建的中国科学院电子学所已经初具规模。在陈芳允的带领下，我国科学家1957年成功对苏联发射的世界第一颗人造地球卫星进行了无线电测量，同时他和蔡德孚等人研制出的纳秒级脉冲采样示波器在国际展览会上展出，被评价为“具有国际领先水平”。

　　1958年5月，随着毛泽东主席在党的八届二中全会上向全党全国发出号召，发射人造地球卫星正式列入国家科学规划。也正是从这时起，陈芳允将更大的科研热情投入到了空间技术领域。1963年，他与同事研制出原子弹爆炸测试用的多道脉冲分析器，该仪器在原子弹的爆炸试验中发挥了重要作用。1964年，他带领团队研制出可在飞机上使用的单脉冲体制雷达，该雷达被广泛应用于我国的歼击机之中。

　　1965年，我国第一颗人造地球卫星研制工作正式启动，陈芳允担任了卫星测量控制的总体技术负责人，承担地面测量控制设备的研制、台站和中心的建设、轨道计算等方面的艰巨任务。

　　对他而言，这是一项崭新的事业。他深知卫星观测至关重要、责任重大。他所做的工作就好像是科研人员的眼睛和手，要通过地面设备来获取、调整、指挥和控制在浩瀚宇宙中飞行的卫星。

　　陈芳允“明知山有虎，偏向虎山行”，提出自己主抓的地面观测系统要解决“跟得上，抓得住，测得准，报得及时”几个问题。

　　要解决这些问题，首先要构建一个包括光学跟踪系统、无线电跟踪系统、遥测系统等在内的大型卫星地面观测系统。为此，陈芳允带领一批专家，经过一系列调研和论证，历时近一年时间，起草了一份关于“卫星地面观测系统方案及分工建议”的报告，经中央批准，中科院专门成立了卫星地面观测系统管理局。

　　要保证观测数据的精确度和准确度，除了需要大量的设备监测，还需要在地面配套布局大量捕捉卫星的测量台站，为此从炎热的广西到寒冷的戈壁，从东南沿海到西部边陲，陈芳允与其他技术人员一起天南海北实地考察，分别在新化、南宁、昆明、海南设立了4个多普勒测量站。

　　1970年4月24日是个值得纪念的日子，这一天，中国第一颗人造地球卫星“东方红一号”发射升空。地面观测系统很快抓住目标，进行持续跟踪、测量与计算，及时预报了卫星飞经世界各地的时刻。听闻喜讯，陈芳允喜极而泣。

　　大胆设想，奠基北斗

　　陈芳允是一位善于创新、勇于开拓的科学家，他坚持从中国国情出发，走有中国特色的航天测控发展之路。他说：“我国的科学技术要赶超世界，如果只走别人的老路，一切照搬照抄外国的东西，是行不通的。”

　　卫星导航定位在国民经济和国防建设中具有重要应用价值。1958年，美国启动了世界上第一个卫星定位系统“子午仪卫星定位系统”建设工程。这一信息宛如砸入水面的巨石，激起了包括陈芳允在内的一批航天专家的极大兴趣和研究热情。

　　上世纪60年代，在陈芳允等多位科学家的强力推动下，我国提出“灯塔计划”，开始了关于卫星导航十余年的理论研究与潜心研制，最终因技术方案调整、经济财力不足等原因，未能付诸实施。虽然该计划最终搁浅，但我国航天人从未停止对卫星导航的探索与追寻，“灯塔”燃起的希望之光，为我国后续卫星导航发展指引着方向。

　　卫星导航研发需要巨额投入，据悉当时美苏在该领域的投入都已超过了100亿美元，而我国显然尚不具备这样的实力。面对现实，陈芳允凭借我国刚刚掌握的地球同步轨道卫星技术，提出了一个创造性的打破传统的科学设想，即“双星定位”。

　　按照空间定位原理，对地球上一个目标点进行定位，至少需要3颗卫星；考虑到时间误差，精确定位至少需要4颗卫星。美国全球定位系统（GPS）采用的便是四星定位。而为了能够快、好、省地建成我国的卫星定位系统，陈芳允突发奇思妙想，用两颗地球同步通信卫星，以卫星与用户之间的距离为半径，形成两个虚拟的球体，其中一个便是用户的位置，再利用地面中心的计算，形成以地球中心至用户距离为半径的第三个虚拟球体，得到准确的位置。为了验证自己的设想，陈芳允带着自己的研究小组辗转新疆、广西和北京的三地卫星测控站，利用通信卫星空余时间做试验。每天的凌晨 0 点到 2 点是测试唯一能利用的时段，于是熬夜成了他们的家常便饭。直到1989年9月4日凌晨，“双星定位系统”首次星地对接演示，成功收到卫星信号，定位精度与美国第一代GPS的定位精度非常接近。

　　“双星定位”方案虽然算是在当时国力有限情况下的一个折中做法，但却以最小的星座、最少的投入、最短的周期，实现了我国卫星导航系统从无到有，为后来的“北斗”卫星导航试验系统奠定了理论和技术基础。

　　陈芳允一生荣誉无数，1985年获得国家科学技术进步奖特等奖，1999年获得党和国家授予的“两弹一星”功勋奖章。他所著的《无线电电子学新发展》《卫星遥测技术》等，皆为相关领域的扛鼎之作，为学术界所称颂。此外，他还是促进我国高技术发展“863计划”的4位倡导者之一。

　　“竭诚为国兴，努力不为私。”“求新服务不爱名，惭愧国人赶超心！”这是陈芳允写下的诗句，也是他一生的真实写照。

　　（本文由《小康》杂志、中国小康网记者刘彦华综合整理）

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