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中国航天日丨听!北邮与中国航天事业的那些故事!

来源:北京邮电大学2021-04-24 15:43

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  “东方红,太阳升~”1970年4月24日,我国第一颗人造地球卫星“东方红一号”在酒泉卫星发射中心成功发射。彼时,无数中国人守候在收音机旁和这首撼人心神的乐曲一起放声歌唱.....

  作为“两弹一星”工程的重要组成部分,“东方红一号”卫星的成功发射,拉开了中华民族探索宇宙奥秘、和平利用太空、造福人类的序幕。为铭记历史、传承精神,经中央批准、国务院批复,自2016年起,将每年4月24日设立为“中国航天日”。从第一颗人造地球卫星发射成功,到300多颗中国印记罗布星河,北邮人为我国航天事业始终默默贡献着卓越力量。今天,就让我们一起来了解下我国航天事业背后的北邮力量,向攻坚克难、奉献青春的北邮科研工作者致敬!

  陈俊亮——

  纠错编码:将卫星无线数据传输可靠性提高1000倍

  应该说,“东方红一号”的研制过程中,北京邮电大学的一位科学家发挥了重要的作用,他就是中国科学院院士、中国工程院院士陈俊亮。

中国航天日丨听!北邮与中国航天事业的那些故事!

  1955年,北京邮电学院(现北京邮电大学)建院,陈俊亮也正是在那一年来到北邮工作,历任助教、讲师、副教授、教授。1964年,时任有线系系主任的蔡长年先生将陈俊亮从电话教研室调到了蔡先生的研究室。1965年初,北邮接到任务参与到邮电部重点项目“6401”项目,与当时的邮电研究院电报研究所合作研制中国急需的首台数据通讯设备, 以蔡长年先生研究室为主要力量的北邮科研人员便参与到该项目中。数据通讯设备主要由两部分构成, 前端为调制解调设备, 后端为纠错编码设备,而陈俊亮正是承担了纠错编码设备的开发研制工作。陈院士回忆,他开始对研制方案并拿不定主意,于是带着很多疑问拜访了周炯槃先生。周先生很快便提出了非常具有建设性意义的思路,在周先生的启发下,研制方案很快确定下来。陈院士说,“那时候搞科研真是没日没夜的做,每天睁开眼就到实验室,一直做到晚上11点,睡个觉第二天接着做”,就这样,不到一年的时间,陈俊亮便提前圆满地完成了研制任务。

中国航天日丨听!北邮与中国航天事业的那些故事!

  1967年初,陈俊亮所在的科研室接到通知,参加当时属于绝密的“701”工程(即“东方红一号”卫星工程),陈俊亮负责研制用于“东方红一号”卫星数据通信设备的纠错编码设备。据陈院士回忆,开始参与研制工作的时候并不知道是用于卫星,只知道是用在无线通信设备上,要求将无线数据传输的误码率降低到10-6,而当时中国无线数据传输的误码率在最佳状态下只能达到10-3,这提高1000倍(三个量级)的任务都落在了负责纠错编码的陈俊亮身上。陈院士解释,“所谓纠错是信号传过去以后,发现里边有错,它会自动给你纠正。而相对简单的是检错,检错则是信号传过去后,他知道这个信号数字序列里边有没有错,但错在哪儿不知道。”因而,为了制定出一套实现简单,纠错能力又强的设计方案,陈俊亮在任务刚开始的近十天里每天泡在学校外文图书馆查阅资料却一无所获,直至他在一批新到的杂志中找到一本名为 Bell System Technical Journal的英文杂志,其中一篇关于差数集码(Difference Set Code)的文章让他豁然开朗。深受启发的他一头扎入科研攻关中,与团队成员一起通过艰苦奋战终于解决了技术实施中的全部难题,拿出了可靠可行的方案。不怕苦,不怕累,咬牙坚持的科研精神成就了科学家陈俊亮,也促成了我国航天事业跨出历史性的一步。

  汪润生——

  调制解调:保证卫星发射与运行中数据传输任务的完成

  汪润生,1956 年北京邮电学院有线系研究生毕业。历任北京邮电学院助教、讲师、教授,邮电部数据通信技术研究所研究室主任、副总工程师、总工程师。

中国航天日丨听!北邮与中国航天事业的那些故事!

  在采访中,汪教授回忆说,1964年,当时的邮电部确定组织实施一项名为“6401”的重大科研项目,即分别在同轴电缆和无线微波上传送600个话路的多路载波传输系统,而此项目的科研攻关任务均下达给当时的邮电研究院来承坦。时任北邮院长的孟贵民在得知该消息后立即向邮电部领导提出,希望北邮也能参加该项目。于是经部领导同意,将“6401”项目中的“快速电报传输”的子项目交由北邮牵头承担,成立了包括北邮,邮电研究院及邮电设计院三部门的相关人员组成的科研攻关小组,由北邮有线系的蔡长年和无线系的周炯槃两位老教授来共同作为技术负责人。作为参与人员的汪润生和陈俊亮分别负责了子项目中的不同方向,汪润生负责2400/1200 bit/s调制解调器的研究,而这也成为他从“信息论”研究转向数据通信研究的开始。在大家的共同努力下,“快速电报传输”项目攻关任务用了不到一年的时间,在1965底即宣告完成。

中国航天日丨听!北邮与中国航天事业的那些故事!

  1966年初,中央决定要上马代号为“701”的发射“东方红一号”人造卫星上天的重大工程,其中涉及地面的数据传输任务主要由原来的“6401”项目中的“快速电报传输”攻关小组来承担。汪教授解释道,在“东方红”卫星的发射与运行过程中需要进行轨道控制,为此需要实时地将设于不同地点的测控站,包括在海洋中航行的测控船上所获得的轨道数据传送至整个卫星系统的测控中心,以此来对卫星的发射与运行进行观察与轨道调整。这些都离不开数据传输的任务。于是,北邮多位青年教师和有线系应届毕业生一起参与到数据传输机的研制任务中。汪教授说,数据传输机由两部分构成,一是调制解调器,二是用来降低传输过程中可能产生的误码率的纠错编码,也可称为差错控制器。(在“701”工程中所采用的数据传输机正是在“6401”中所研制的类似设备的基础上根据“701”工程的总体任务要求进行改进与重新研发所完成的。)在这两部分任务中,汪润生主要负责调制解调器的研制,攻关有线及无线短波(作为有线设备的备份用)传输用的“2400/1200 bit/s"调制解调器。经过几年的努力,他们研制出来的设备顺利通过了工程实际的考验。也正是因为“701”工程的成功,“数据通信”这一新的通信方式在我国正式开启,这也一定意义上为其后的计算机通信奠定了基础。

  在谈及对当下青年学子和科研工作者的建议时,汪润生说,“701”工程的成功证明了基础知识在科研攻关中的重要意义,以我个人为例,在“701”工程中取得的两点成果完全是基于数学上的推导。这对于当前正在从事科研与创新工作的年青人来说十分重要。无数事实证明,许多在通信方面取得重大成就的著名专家学者都是在数学方面具有坚实基础的,所以打好基础知识的底子非常重要。

  钟义信——

  建言献策:“中国应尽快开始通信卫星工程建设”

  钟义信教授,曾任北京邮电大学副校长,长期从事信息论、信息科学和人工智能基础理论的研究和教学工作。

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  作为一名共产党员,他不忘党员初心、牢记责任使命,有信仰、有情怀、有担当,以民族独立和国家富强为己任。钟义信教授在采访中谈到,“1972年2月21日,美国总统尼克松首次访华。此次访问活动的信息不经过中国的通信网传回美国,而是直接从卫星传回美国,周恩来总理由此提出了一个非常明确的想法,建议中国建立自己的卫星通信系统,让邮电部提供决策依据。

中国航天日丨听!北邮与中国航天事业的那些故事!

  我们国家没有做过卫星通信系统的建设,需要成立调查组在国内进行全面调研,急需一个懂卫星通信的人做技术顾问。北京邮电学院教师钟义信,因为在《国外电子技术》杂志上发表过十几篇和卫星通信相关的文章,所以被选择成为技术顾问,帮助调查组完成调查任务。经过调查组详细的调查得知,中国已经掌握了卫星通信独有的几个关键技术,但是每一种技术都由不同的部门掌握,国家需要出面组成一个大的协作团队来完成我国卫星通信工程建设。”钟义信等邮电系统的三个年轻人,决定给周恩来总理写一封信,向总理阐明我国已经具备独立自主发展卫星通信的能力,建议中国尽快开始通信卫星工程建设。根据资料反映,周恩来总理对来信进行了批示,请相关部门确定卫星通信的方针并实施。1975年3月31日,中央军委通过了《关于发展我国通信卫星问题的报告》,毛泽东主席对报告进行了圈阅,批准通过,我国独立自主的卫星通信建设工程正式起步。

  北邮空间机器人实验室师生团队——

  助力空天梦想,北邮人再立新功

中国航天日丨听!北邮与中国航天事业的那些故事!

中国航天日丨听!北邮与中国航天事业的那些故事!

中国航天日丨听!北邮与中国航天事业的那些故事!

  2020年12月1日,嫦娥五号探测器平稳降落月球,开启自动采样任务。北邮空间机器人实验室师生团队作为国内空间机器人代表性团队,通过二十年来的技术积淀和经验积累得以参与到嫦娥五号自动采样任务中,承担了表取采样机械臂任务规划与仿真验证保障工作。目前,空间机器人实验室继续承担着空间站核心舱机械臂规划与仿真软件研制、部署和调试等工作,紧张有序地为中国空间站核心舱任务积极备战。

中国航天日丨听!北邮与中国航天事业的那些故事!

  带队参与任务的陈钢教授说,北邮毕业的学生们就像漫天繁星,在各个航天科研岗位上发光发热,这些满怀热血的邮子,令我国航天事业中有了一代代北邮人不懈奋斗的身影,更有了北邮风格、北邮技术的传承。

  半个世纪以来,中国航天事业取得了巨大飞跃,中国航天事业正沿着广阔宏伟的道路稳步向前,而这条路上始终有北邮人的身影。他们发扬不怕苦不怕累的钻研精神,秉持严谨认真的科研态度,满怀热爱,砥砺前行,为国家科技发展不断贡献力量;他们牢记科技强军、航天报国使命,以行动书写新华章,用奋斗铸就新辉煌。在“崇尚奉献追求卓越”的北邮精神的鼓舞下,北邮人定将继续发扬航天精神,为推动我国空天地信息网络科学技术事业发展贡献我们的力量! (钱萌、董思捷)

[ 责编:丛芳瑶 ]
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