不“扭脖子”就可為衛(wèi)星搭橋
北斗全球?qū)Ш较到y(tǒng)對星間鏈路提出嚴(yán)格的技術(shù)需求，要求在各個導(dǎo)航衛(wèi)星之間實(shí)現(xiàn)“實(shí)時對話”。與依靠機(jī)械轉(zhuǎn)動的傳統(tǒng)天線不同，相控陣天線不用“扭脖子”，就可以隨時為不同的衛(wèi)星“牽線搭橋”，因此成為搭建星間鏈路的必然選擇。
作為星間鏈路最核心、最關(guān)鍵的設(shè)備，“Ka星間鏈路相控陣天線”具有電性能指標(biāo)要求高、重量體積功耗小、工程化難度大等諸多技術(shù)難點(diǎn)。其組成元器件繁多，研制工作涉及微波、天線、電子等多個專業(yè)，與衛(wèi)星研制相比，僅缺少推進(jìn)專業(yè)，已不再是簡單的單機(jī)產(chǎn)品，具有極強(qiáng)的系統(tǒng)性。不少科研單位也看到該天線的重要性，很早就啟動了相關(guān)研究工作，有的還調(diào)集精兵強(qiáng)將進(jìn)行研制。
五院總體部以承擔(dān)國家重大科研任務(wù)、確立競爭優(yōu)勢、奪取技術(shù)制高點(diǎn)為己任，以應(yīng)用需求為牽引，展開了系統(tǒng)謀劃，主動加入到激烈的競爭中，通過自主投入資金、創(chuàng)新組織與管理模式、凝聚核心專業(yè)等，最終成功研制出國內(nèi)首臺“Ka星間鏈路相控陣天線”，在激烈的競爭中脫穎而出，得到專家和領(lǐng)導(dǎo)的一致好評：“這是總體部各核心專業(yè)的集體結(jié)晶，產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合工作的典范”。
集成、高效的研制思路
針對Ka頻段相控陣天線技術(shù)的研究始于“十五”期間，總體部已積累不少相關(guān)技術(shù)。該部高度重視本次“Ka星間鏈路相控陣天線”攻關(guān)工作，在星間鏈路體制尚未確定、研制任務(wù)分工尚未獲得上級機(jī)關(guān)明確支持的情況下，建立了自主投入跟進(jìn)機(jī)制，大力培育相關(guān)核心技術(shù)和產(chǎn)品。截至目前，該部就“Ka星間鏈路相控陣天線”自主投入研發(fā)經(jīng)費(fèi)累計已達(dá)1億元，并已根據(jù)研制需求制定了后續(xù)經(jīng)費(fèi)投入計劃。
在該天線攻關(guān)初期，該部抽調(diào)了天線、熱控、機(jī)械、電子、供配電、空間環(huán)境等多個專業(yè)的優(yōu)秀人才，成立了專門的技術(shù)攻關(guān)團(tuán)隊，開展協(xié)同攻關(guān)，僅用14個月，就研制出國內(nèi)首臺符合方案要求的“Ka星間鏈路相控陣天線”產(chǎn)品。
在型號研制任務(wù)基本明確后，該部又迅速成立了專項項目辦，推進(jìn)相關(guān)工作，并發(fā)揮自身強(qiáng)大的工程化能力，將該天線的研究重點(diǎn)由電性能的實(shí)現(xiàn)，向長壽命、高可靠的航天工程系統(tǒng)應(yīng)用轉(zhuǎn)移。該部攻關(guān)團(tuán)隊以年輕人為主，在完成研制任務(wù)的同時，也有力地促進(jìn)了年輕技術(shù)人員的快速成長。相控陣天線技術(shù)負(fù)責(zé)人年僅34歲，團(tuán)隊平均年齡31歲。
在“Ka星間鏈路相控陣天線”攻關(guān)研制中，該部研制團(tuán)隊采用“分大為小、逐個擊破”的辦法，將任務(wù)分解成三大步，每一大步又細(xì)分出十余小步，每一小步以天為單位，設(shè)置細(xì)致的推進(jìn)節(jié)點(diǎn)。通過快速完成風(fēng)險識別、快速進(jìn)行方案修正、節(jié)約有限研制資源，確保了研制任務(wù)按最優(yōu)路線高效推進(jìn)；同時，強(qiáng)化團(tuán)隊內(nèi)部及與合作單位之間的溝通交流，發(fā)揮技術(shù)集成優(yōu)勢，準(zhǔn)確快速地傳遞信息，實(shí)現(xiàn)工作快速響應(yīng)；此外，借鑒技術(shù)“歸零”的方法建立檢討機(jī)制，通過一套專門的快速檢驗(yàn)方法，確定技術(shù)實(shí)現(xiàn)路徑的準(zhǔn)確性和規(guī)范性，有效避免了過程的反復(fù)。通過小步求快、階段評估求穩(wěn)雙結(jié)合的方式，提升了進(jìn)度管理能力與創(chuàng)新效率。
就這樣，該部在一年內(nèi)突破了“Ka星間鏈路相控陣天線”的寬角掃描技術(shù)、收發(fā)組件技術(shù)等9項關(guān)鍵技術(shù)，完成了整星總體布局、力學(xué)環(huán)境適應(yīng)性等8 個工程化設(shè)計和試驗(yàn)。在上級領(lǐng)導(dǎo)及五院多次組織的由國內(nèi)多家研究單位參加的系統(tǒng)測評中，該部研制的“Ka星間鏈路相控陣天線”均以系統(tǒng)指標(biāo)最優(yōu)、技術(shù)成熟度最高、空間環(huán)境適應(yīng)能力最強(qiáng)等特點(diǎn)勝出。
目前，該部正在按既定流程緊鑼密鼓地開展相關(guān)研制與生產(chǎn)工作，力爭盡早實(shí)現(xiàn)首飛，讓相控陣天線“巡視九天”，讓北斗全球?qū)Ш较到y(tǒng)“威震四?！?。