從2000年10月北斗一號第一顆試驗衛星成功發射，到2020年6月23日北斗三號最后一顆全球組網衛星升空，20年來，44次發射，中國先后將4顆北斗試驗衛星，55顆北斗二號、三號組網衛星送入太空，開啟了中國“星網”導航全球的時代。北斗三號導航衛星首席總設計師謝軍是重要的親歷者，《面對面》特別推出《國之重器-總師訪談錄》在北京專訪了謝軍。

　　【完成不可能完成的任務】

　　2004年，北斗二號衛星導航系統正式立項。已經有22年工作經驗、曾參與東方紅二號甲通信衛星、風云二號氣象衛星等重大項目研制的謝軍出任北斗二號衛星系統總設計師。

　　北斗二號衛星導航系統是在北斗一號的基礎上，從原來只為中國提供服務，擴展到覆蓋亞太地區，需要14顆衛星支持，同時還要攻克一些基礎性的難題。但是，根據國際電聯規定，導航衛星的頻率資源和軌道位置資源自申請日起時限為7年，超時不用自動作廢。這意味著，他和團隊只有三年時間，攻破基礎性的難題，并在2007年4月17日之前，把衛星打上太空。

　　2007年3月31日，在首顆北斗二號導航衛星發射前的最后檢測中，衛星上的應答機出現概率異常，時間不等人，謝軍與技術人員一次連續工作72小時，終于找到故障原因，解決了問題。2007年4月14日凌晨，北斗二號系統第一顆中圓軌道試驗衛星被成功送入太空。但這距離履行國際電聯的規定，還差一個關鍵動作。

　　謝軍：按照向國際電聯承諾的，我們實際上不光要把衛星發上去，而且要把衛星所攜帶的無線電信號發射到地面，讓地面的人能夠接收到你的信號，在打開星上導航信號功率放大器的時候，我是有點擔心，因為衛星的微波部件上天之前，可能會在地面攜帶一些潮氣，還沒有釋放干凈，一種微波現象可能就會產生放電。放電以后會把設備有些表面燒蝕，燒蝕的后果可能就會使這個產品不能正常使用你所設計的功能。

　　記者：這個發生率高不高？

　　謝軍：地面研制過程中我們還時常會碰到，我跟同事商量完以后，還是決定要一步一步進行設備加電，打開放大器，最后結果非常好，我們也說具有風險且成功的一次決策。

　　2007年4月16日20時14分，謝軍果斷做出決定，下令試驗衛星上的有效載荷產品加電開機。一小時三十二分鐘后，地面系統正確接收到了衛星播發的導航信號，這一刻，距離國際電聯規定的空間頻率申請失效時間，僅剩2個小時。

　　記者：你會把那次成功歸結于幸運還是歸結于其他？

　　謝軍：我覺得有一定的幸運成分在里頭，這些幸運成分我也在說，我們要有敢于擔當的勇氣，但是擔當的勇氣不是簡單盲目，應該還是要大量地面實驗數據支持。

　　謝軍：航天工程應該講都是高風險的。應對故障以及故障出現以后的影響，我們必須充分判斷好，不可能說上個月打的衛星出了問題后不解決，后面還接著打等等。所以北斗人可能相對來講，在這幾年經受的考驗更多一些。

　　【300萬年誤差1秒】

　　從2004年立項到2012年完成，北斗二號衛星導航系統的定位精度從北斗一號的20-30米，提高為水平和高程均為10米，接近當時的GPS民用標準。定位精度的提高需要衛星上多項關鍵技術和零部件的支撐，這其中就包括有著“導航衛星心臟”之稱的原子鐘。

　　2006年，由于進口原子鐘無法按時供貨，致使北斗二號建設工程差點夭折。這件事深深地刺痛了謝軍，他認識到，作為一個航天大國，中國必須要有獨立的時頻基準系統，這就需要突破原子鐘這一技術難關。

　　謝軍：在工程立項的時候，我都覺得這個東西怎么可能完成？像燈泡一樣的東西，要通過微波場給它激勵，讓它產生能級的躍遷，要把這個東西轉化成光信號，轉化成電信號。我們幾家單位在北斗二號做原子鐘的時候都非常困難，經常到衛星總體需要交付原子鐘的時候，都是緊趕慢趕，連滾帶爬，不能按時交付。

　　當時，研制出的第一臺星上原子鐘產品在工作中經常信號突跳，精度很差。謝軍自己的專業也不是研究原子鐘的，他只能泡在一線上，和研制原子鐘的專家一起分析問題，想方設法攻克難關，三年之后，他們跨過了原子鐘這道坎。

　　謝軍：攻堅克難，大家鎖定目標心往一處想，勁往一處使，一步步走下來。這里頭確實感覺到非常有意思，有一種成就感。

　　北斗工程的建設，促進了多個領域的基礎研究，并進而形成工程技術上的突破，以原子鐘為例，北斗衛星目前使用的原子鐘，授時精度相當于300萬年僅有1秒的誤差，達到了國際一流水平。

　　【打造世界的中國北斗】

　　在完成北斗二號系統建設后，謝軍開始擔任北斗三號工程副總設計師、北斗三號導航衛星首席總設計師。

　　全球組網，全球服務，是北斗三號的目標和承諾，但這一目標和承諾要基于中國衛星地面站基本在中國境內的現狀來實現。謝軍帶領團隊花了近5年的時間，研究并設計了星間鏈路高軌和中軌結合的方案，首創了星間鏈路和混合星座的架構體系，星間鏈路在空中為北斗三號的30多顆導航衛星建了一個“群”，只要依靠國內的地面站，就可管理全球的衛星，解決了海外布站、衛星境外監測的難題。

　　謝軍：大家看到的可能是我們最終在西昌衛星發射中心發星的這樣一個結果，實際上在研制過程中，我們廠房里頭經常存在著十幾顆衛星并行在進行測試，一些年輕的設計師，特別是搞測試的，基本上沒有時間概念，到了工位以后就開始測，而且一個人要管好幾顆衛星。

　　謝軍：我記得有一年除夕我們就在這，感覺好像該過除夕了，還是給大家輕松一下，就去食堂辦了幾桌，大家吃餃子，吃著吃著就沒人了。測試一線人員吃幾個餃子以后，馬上又回去測試了。那個過程我感覺不是那么輕松，但是大家也感覺到能為國家的重大工程貢獻一份力量，我想他們心里頭肯定都是有一個想法，就是一定要把自己本職工作干好，不要讓節點耽誤在自己手里。

　　伴隨北斗衛星導航系統的建設，是衛星導航160多項核心技術和500多種關鍵零部件的創新與突破。北斗三號衛星所有單機的國產化率從80%提高到了100%，這使得中國成為繼美國、俄羅斯之后，世界上第三個擁有全球衛星導航系統的國家。

　　謝軍：這一臺設備是非常典型的，院里頭部署的關鍵技術攻關的一個代表，我們為了做這個同時研發了一些北斗衛星所需要的特殊功能模塊，所以有的人也叫它芯片，這個工藝也是基于我們國家目前可以批量生產的航天上可用的工藝，北斗系統立足于國內基礎，別人能做成小米粒的，我可能做成一個黃豆大的，我只要能用就行，實現整個系統最優。

　　2020年6月23日完成了北斗三號最后一顆星發射之后，謝軍的工作重點轉到了在軌衛星的保障和監測評估上。同時，謝軍和團隊啟動了下一代北斗系統建設發展體系的論證，開始了關鍵技術攻關，到2035年之前，他們要設計構建一個以北斗系統為核心的國家綜合授時導航定位體系。

　　記者：到2035年我們要完成全球衛星導航授時系統，是一個什么樣的系統？

　　謝軍：現在我們基本上是地表以及地表上空1000公里的范圍內，我們都讓用戶得到很好的導航定位授時服務。下一個系統我們可能還要解決一下更高的空間。從定位的精度上，要解決像現在我們大家都在期望的自動駕駛等等這些厘米級的導航需求。