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【文/大包】

第二枚戰(zhàn)斧導(dǎo)彈，沿著第一枚炸開的缺口精準(zhǔn)打擊——解放軍被震驚了。

那一年，GPS一戰(zhàn)成名。

1990年的海灣戰(zhàn)爭。美軍的導(dǎo)航衛(wèi)星還只有15顆，每天只能提供15小時的服務(wù)。一切都還不成熟。

當(dāng)時的美國國防部長理查德·切尼卻很有底氣：“伊拉克絕對不會想到，在沒有任何地形特征的情況下，我軍能夠勝利地橫穿西部沙漠。”

一個新名詞誕生了：“外科手術(shù)式打擊”。戰(zhàn)爭的結(jié)果已經(jīng)載入史冊，那是一場高科技之戰(zhàn)。想象一下，數(shù)十架轟炸機、投彈數(shù)百噸才能完成的水壩轟炸任務(wù)，變成只需要2枚導(dǎo)彈在數(shù)百公里外突襲發(fā)射，甚至第二枚可以通過第一枚炸開的大壩缺口鉆進去。

GPS為數(shù)百架美軍戰(zhàn)機提供精確導(dǎo)航，大大提高了美軍F-16和B-52戰(zhàn)機的攻擊精度，隱身戰(zhàn)機和巡航導(dǎo)彈幾乎也全部依靠GPS來選擇最佳的隱蔽進攻路線。海灣戰(zhàn)爭后，第一次世界大戰(zhàn)前后誕生的陸基無線電導(dǎo)航系統(tǒng)，被美國首先取代為GPS衛(wèi)星定位導(dǎo)航系統(tǒng)。

當(dāng)時，被新聞報道震撼的人們都想問，GPS怎么來的？

擱置十年

1957年10月4日，蘇聯(lián)成功發(fā)射了人類歷史上第一顆人造衛(wèi)星“斯普特一號”，兩個美國人密切關(guān)注著這件人類歷史上的大事。這是兩個物理學(xué)家，他們在實驗室中發(fā)現(xiàn)，這顆衛(wèi)星的頻率出現(xiàn)了偏移，經(jīng)研究原來是相對運動引起的多普勒頻移效應(yīng)。他們又研究發(fā)現(xiàn)，在地面上架設(shè)多部接收機，就可以根據(jù)接收到的信號的不同頻差推算出這個衛(wèi)星的具體位置。

那如果反過來呢？五角大樓想知道，如何在茫茫大海中找到軍艦的位置。好像有思路了。

1958年2月1日，美國成功發(fā)射了“探險者一號”衛(wèi)星。1958年5月17日，毛澤東豪邁宣布“我們也要搞人造衛(wèi)星”。當(dāng)時的毛澤東可能并不知道，GPS系統(tǒng)的前身，也就是美軍的子午儀衛(wèi)星定位系統(tǒng)，已經(jīng)在那一年開始研制。

1970年4月12日，“兩彈一星”工程中的“一星”終于迎來了成功發(fā)射，東方紅樂曲響徹太空。這時定位導(dǎo)航衛(wèi)星已經(jīng)進入了決策層的視野。因為1958-1964年間，美國海軍和美國空軍分別制定并實施了全球定位計劃Tinmation和621-B，此后又被美國國防部合二為一。

1978年美軍開始實施GPS計劃，中國科學(xué)家也沒有停止過對中國的定位導(dǎo)航衛(wèi)星的論證。但按當(dāng)時中國的經(jīng)濟和技術(shù)條件，想搞一套GPS還是遙遠的夢想。

能不能盡量用較少的衛(wèi)星資源建立中國自己的“GPS”？后來獲得“兩彈一星”功勛的陳芳允院士，提出了雙星定位方案，并在1989年演示成功，實現(xiàn)了地面目標(biāo)利用兩顆衛(wèi)星快速定位、通信和定時一體化。

但由于種種原因，陳芳允的計劃還是被擱置了。演示成功的那一年，美國的第一顆GPS工作衛(wèi)星發(fā)射成功。也是在那一年，被5年前國慶閱兵式上“我國首臺億次巨型機銀河-I”的彩車震撼，放棄北大選擇國防科大的王飛雪，步入了大學(xué)校園。

第二年，海灣戰(zhàn)爭爆發(fā)了，也把中國人打醒了，被擱置十年的雙星定位方案馬上啟動。

GPS這類系統(tǒng)方案中，第一個要解決的問題就是：衛(wèi)星該采用低、中、高哪種軌道？如果采用低軌道，發(fā)射成本比較低，精度比較高，但若覆蓋全球的話則需要200顆衛(wèi)星，這樣浩大的工程，連美國也負(fù)擔(dān)不起。

如果采用高軌道，理論上三顆衛(wèi)星就能覆蓋全球，但定位精度會很低，而且高軌道衛(wèi)星的發(fā)射難度大。

美國采用了24顆衛(wèi)星中軌道的折中方案。而中國當(dāng)時的國情是既沒錢也沒經(jīng)驗，在起步階段選擇了只在高軌道發(fā)射兩顆星，靜止在中國上空為中國服務(wù)。空間中三個坐標(biāo)才能定位，北斗一代在雙星定位方案中有個高度儀，用戶需要自測高程，并將結(jié)果作為第三個坐標(biāo)。真是夠節(jié)省的！

倉庫實驗

1995年，還在讀博士的王飛雪，聽到一個消息。正在前進中的北斗一代系統(tǒng)建設(shè)遇到了瓶頸問題——信號快速捕獲，國內(nèi)十幾家單位、幾十位知名專家10年沒能攻破。

“為什么不可以另辟蹊徑？”王飛雪和幾個同伴夜以繼日的奮戰(zhàn)了好多天，寫出一個新算法，紅著眼睛交給導(dǎo)師也是系主任莊釗文。莊釗文在計算驗證后眼前一亮，但他知道，事情不簡單。各種質(zhì)疑聲不絕于耳。“這是事關(guān)國家安全和經(jīng)濟發(fā)展戰(zhàn)略的重大科研項目，豈是兒戲？”“這個難題別人耗費10年功夫也沒有攻克，幾個年輕人能行？”不少專家甚至認(rèn)為這是一個“根本不可能實現(xiàn)”的方案。

莊釗文帶著這幾個年輕人去找一位老先生。老先生跟這幾個年輕人說，你們還需要用實驗來證明你們在紙筆當(dāng)中得出的這個結(jié)論。

這幾個年輕人拿著4萬嘗試經(jīng)費和一臺臺式計算機，找了一個十平方米的倉庫改造成實驗室。整整3年，他們一無所獲，但沒有放棄。“因為很難，我很興奮，一心想搞清楚。”王飛雪說，“最初的電路板模型大如門板，光芯片就有192塊，后來芯片壓縮到63塊，改成了3塊小板。”

三年后的一天，他們像往常一樣打開設(shè)備，調(diào)試等待，突然間有人說你看你看上面有一個信號，所有人把頭都湊在這個小小的屏幕前，他們不相信自己的眼睛，于是重新做了一次實驗，信號如約而至，幾個小伙子抱在一起跳啊、笑啊、哭啊。