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李恒年:突破我国卫星测控技术瓶颈

人才新闻中国仪表网2015年11月12日 09:58人气:12997

  【中国仪表网 人才新闻】在陕西西安卫星测控中心有这样一位研究人员,带着自己的梦想,不断促国家卫星测控技术步步高升,让太空濒临失效的卫星起死回生。他就是西安卫星测控中心测控技术部研究员李恒年。
  

  在西安卫星测控中心的监控屏幕上,可以看到环绕赤道上空、距离地面约36000公里的地球静止轨道上,散布着世界各国的卫星。这些类型不同、功能各异的卫星从升空到寿命终结,一刻也离不开人类精心的呵护。
  
  西安卫星测控中心测控技术部研究员李恒年致力于卫星测控研究。他曾让太空中濒临失效的卫星起死回生,也曾使我国与其他国家的卫星在同一轨位和平相处。他用23年的辛勤耕耘,兑现了自己逐梦太空、科研报国的誓言。
  
  从“编外”到专家
  
  1993年底,西安卫星测控中心即将执行一颗返回式卫星测控回收任务。可是任务联调时,地面测控站频繁出现数据中断、跳变、丢失等现象,令许多技术人员一筹莫展。
  
  当时还在测控中心BP机寻呼台工作的“编外工程师”李恒年发现,是数据处理算法存在问题。由于当时返回式卫星已经进入发展末期,专家们把大部分精力用于研究新问题,而忽视了这个细节。
  
  本来不是分内之事,李恒年却认起真来。他利用休息时间编制了一套全新的算法程序和技术方案,期望为航天测控分忧解难。可是,当这套凝聚心血的方案放到评审团专家的案头时,专家们半信半疑:一个编外工程师一上来就要解决卫星测控问题,靠谱吗?
  
  最后,还是时任测控技术部总工程师的李济生打破了僵局,给了他一次机会。就这样,新方案投入使用,测控站数据中断等问题迎刃而解。这是不到30岁的李恒年在测控中心第一次亮相,随后一发而不可收。
  
  1999年底,“风云二号”气象卫星即将发射。这是一颗自旋稳定式卫星,姿态控制至关重要,要求大家尽快学习掌握卫星姿控软件。可李恒年通读程序代码后发现,软件中使用的数学模型和算法已经远远落后于时代。
  
  他那股子不解决问题誓不罢休的劲儿又上来了。那阵子,他口袋里揣着小本本,走到哪儿想到哪儿,有时半夜刚刚躺下,突然想到什么,就一骨碌爬起来记下。经过两个多月的刻苦攻关,李恒年建立了全新的数学模型,编写了配套姿控软件。经过反复推导验算,他确信自己编写的程序优于原方案,就大胆地向上级作了汇报。
  
  没想到,这次汇报引起了轩然大波。几位卫星研制部门的专家纷纷摇头:这可是老一辈科学家亲自审定的经典模型,最好不要轻易改动!最后,还是在李济生院士的支持下,才同意再给李恒年一次机会。结果,新方案又大获全胜。
  
  后来,这套全新的自旋式卫星姿控算法被成功运用于“风云二号”卫星测控任务,使卫星姿态确定精度提高了30倍,变轨控制精度提高近10倍,节省星上燃料近15公斤。这意味着卫星增加了7年以上的能源保障,我国自旋卫星测控水平由此跨入国际先进行列,李恒年又一次创造了奇迹。
  
  从“编外”到专家,李恒年称自己是一个幸运的人。和他一起并肩工作多年的同事李晶说,李恒年就是热爱他的工作,只要让他和航天事业打交道,就算再辛苦他也觉得幸福。
  
  无技术不自主
  
  如今,人们的生活中已经离不开卫星导航。早在多年前,李恒年就把目光投向了我国北斗卫星导航工程。他说,如果一味跟随国外的导航系统设计和控制理念,在很多事情上就要陷入被动。只有突破瓶颈,将核心技术牢牢掌握在自己手中,才能树立起大国自信。
  
  他带领课题组先后承担了3项导航星座构型设计与控制相关重大专项课题,完成了“北斗”工程区域导航星座部署和稳定运行方案顶层设计,研究解决了导航星座构型、发射部署等技术难题,为“北斗”工程建设提供了重要技术保障。
  
  2011年12月27日,我国对外宣布,拥有自主知识产权的北斗卫星导航系统正式提供试运行服务。那一刻,李恒年倍感欣慰和自豪。
  
  “神舟”飞天,举世瞩目。然而,人们却很少知道,正是精确的航天测控为“神舟”返航铺就坦途。作为西安卫星测控中心神舟飞船返回控制及落点预报技术负责人,李恒年自1997年起便着手开展相关方案编写和软件开发工作。为解决返回制动时飞船质量影响落点精度的难题,他推算出飞船剩余燃料量计算公式,完善了瞬时风力修正计算落点的软件,研究提出的飞船返回舱轨道控制技术,使返回舱落点预报精度大幅提高。自神舟五号任务以来,神舟飞船返回舱落点预报精度始终稳定在1公里以内,缩短了搜索时间,提高了航天员的安全系数。
  
  由他领衔的宇航动力学国家重点实验室,主持和承担国家多项重点课题研究,取得了丰硕成果。他带领团队多次参加国际空间轨道设计大赛,与美国喷气推进实验室、欧空局等世界顶尖团队同台竞技,屡获佳绩。
  
  身狭居心无限
  
  李恒年出身寒门,却有一腔科研报国的雄心壮志。研究生毕业那年,他放弃了到首都某名牌大学任教的机会,满怀憧憬地来到西安,在向往已久的卫星测控中心安了家。
  
  结婚以后,他和妻子挤在一间小屋里,父母来西安探亲,他俩只能打地铺。囊中羞涩,连请父母出去吃顿饭都让小两口捉襟见肘。
  
  身体住在狭小的空间,思想却在浩瀚的太空驰骋。从最基础的测控数据处理,到研究提出航天测控最优估计方法;从卫星机动轨道确定,到航天器姿态控制;从多星共位控制,到卫星编队稳定性设计;从神舟飞船返回落点预报,到北斗卫星导航系统星座部署……李恒年在航天测控事业的广袤天地里自在徜徉。
  
  这些年,李恒年名声在外,他获得的多项国家科技进步奖让许多科研机构和大型企业青眼有加。听说李恒年年迈的父母罹患重病,他一直想把老人接到身边照顾,有的单位甚至承诺,只要他肯加盟,就提供一套别墅。
  
  李恒年却拒绝了:“要是为了钱,我一开始就不干这一行。”每当看到自己的创新成果注入了国家航天测控事业的血脉,他就想,干上这一行,再苦再累也值了!
  
  近年来,李恒年主持开展了“数字卫星”课题研究,它可以用数字来描述和表现一颗卫星,为每颗在轨运行的卫星建立档案,从而实现故障诊断甚至寿命预测。他还构想设计一种在星际间遨游的航天器,能吞食太空碎片,并把它转化为能量,供自己循环使用……
  
  很多人把他的想法视为幻想。李恒年却把这些幻想视若珍宝,他说:“昨天的幻想,就是今天的希望,明天的现实!”
  
  李恒年把自己的梦想变成了一个团队的梦想。他带领实验室团队系统梳理方法基础和工程经验,将有关数字计算、地球运动、时间和坐标系统、轨道和姿态动力学等方法写成了20多万行代码,形成了较为完备的轨道控制计算库。
  
  有人问李恒年,为什么你的团队有这么强的凝聚力?他回答:“因为我们共同为团队发展奠定了基石,我们通过点滴积累让自己与航天事业发展紧紧相连。”
  
  闲暇之余,他经常带领团队成员向巍峨秦岭发起冲锋。他勉励大家:“骑行登顶好比攀登科研高峰,无论山高路长、路途艰险,都要坚定执着,始终保持冲锋姿态。”
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