谭述森：让“中国北斗”成为“世界北斗”

　　52岁定位“本行”

　　1994年，党中央、国务院、中央军委高瞻远瞩，做出独立自主研制“北斗”卫星导航系统的重大战略决策。当年已经52岁的谭述森，毅然离开了曾经奋斗29载的军事测绘战线，投身于这个全新的领域。

　　1965年从成都电讯工程学院雷达专业毕业的谭述森，一直在军事测绘岗位上工作。20世纪70年代，中国西沙海域的地图精度很低，难以满足军事需要；而一些邻国趁着中国国内政治局势动荡，开始觊觎这片远离中国大陆的海疆。为了维护领土安全，必须有精确的军事地图，国家组织了多种团队争分夺秒地开展测绘工作。正是在这样的局面下，谭述森所在的科研团队，创造性地运用雷达无线电联测手段，得到了西沙群岛的大地联测数据，精度达1米，填补了新中国高精度海图上的一块空白。

　　为了进一步拓展测绘导航业务，领导要他参加“北斗”卫星导航系统立项论证工作的时候，他带着兴奋而激动的心情接受了这一新的任务。多年之后，他对此回忆说：“升入大学的时候，我实际上是被分配到了雷达专业，我很快喜欢上了这个此前完全陌生的领域。雷达的工作原理与卫星定位系统之间，有着不可分割的联系。我虽距离退休已经不远，如果让这个属于‘本行’的任务擦肩而过，这将会成为我的终生遗憾。所以，我欣然同意回归‘本行’。”

　　领受这项全新的任务，必然意味着挑战和风险。当时，美国早已建成了全球定位系统（GPS），俄罗斯也即将建成“格洛纳斯”卫星导航系统。而中国在这个领域的技术储备相当薄弱，尚未“起跑”就已经落后于世界强国20多年，专业人才也相当匮乏。正是在这样的条件下，谭述森和他的团队一起，开始了这项国家战略工程的起跑。

　　“在接受这项工作的时候，我就很清楚，‘北斗’的研发工作只能成功，不能失败。尽管技术储备薄弱，但我们必须要迎难而上。”谭述森说，“这是因为，我们这些人的成功与否，将会影响一代人。如果我们失败了，或是无果而终，那么新一代科研人员再次启动这个项目的时候，必然会首先查找前人失败的原因，其代价恐怕会错过整整一个时代。所以，我们只能成功，不能失败。”

　　“保险绳”不能交到别人手里

　　“永远不能把登山的保险绳交到别人手里！”在研发“北斗”的漫长征程中，这或许是谭述森说得最多的一句话。卫星导航技术直接关系着国家的安全命脉，既不能依赖别人的系统，也不能照搬别人的技术。否则，最终会受制于人。

　　最早的“北斗”卫星导航系统被称为北斗一号。根据“两弹一星”功勋科学家陈芳允院士提出的“双星定位”理论，北斗一号使用两颗地球静止卫星，实现覆盖中国本土的区域性卫星定位服务。但是，这项创意想要变成工程应用，却还有相当长的路要走。因为，当时的中国既没有双星高精度定位的成熟理论，更没有成熟的技术支持，谭述森决定从新技术上寻求突破。他巧妙地将地面高程数据库，与两颗卫星的数据相互补充，不但实现了精确的定位，还实现了位置报告和短时通信。为了实现上述目标，还需克服无线电快速测量等难题。

　　对于卫星导航系统来说，导航频率资源是它的“生命线”。没有可用频率，建设卫星导航系统就无从谈起。在北斗一号开始研发之前，发达国家已经在卫星导航领域捷足先登，使国际上通用的导航频率所剩无几，争取频率就需要从零开始。

　　作为北斗频率设计与国际协调首席专家，谭述森以和平利用太空为依据，经过复杂的频率设计与周密的干扰仿真计算，创造性地提出了卫星导航频谱共用与兼容性评估准则。他的研究得到了国际导航频率协调专家的广泛认可，并且推动国际电信联盟制定了新的规则。经过与几十个国家300多次艰苦的谈判，“北斗”终于争取到了系统发展所必须的宝贵频率资源。

　　拥有“独门绝技”方能傲立全球

　　在着手研发“北斗”之初，谭述森就希望为它赋予某些“独门绝技”。这是因为，已然成熟的GPS系统，早就解决了“我在哪里”的问题；它的功能，也仅限于这种定位服务。在谭述森看来，如果只满足于跟在GPS后面追赶，“北斗”就会是一项短命的事业；而卫星导航系统的未来发展趋势，一定将是解决“我们在哪里”的问题。也就是说，享受定位服务的每一个人，都能知道彼此的方位和情况，并且互通有无，就像今天手机微信软件里的“朋友圈”功能一样。

　　因此，在建设北斗一号的时候，这套系统就在定位的基础上，增加了授时和通讯的功能。在2003年北斗一号竣工之后，类似手机的北斗一号终端机，可以收到从卫星传来的精确时间，而且能互发短信，甚至将短信发送到指定的手机上。在2008年汶川地震等严重自然灾害中，这些卫星导航系统终端机传送的信息，成为抢险救灾工作的有力保障。

　　在北斗一号成功之后，建设覆盖全球大部分区域的新一代“北斗”系统旋即提上议事日程。此时，有人建议沿用GPS成熟的技术体制，但谭述森说，如果这样选择，就意味着“北斗”会存在一处明显的“软肋”。在他的坚持下，第二代“北斗”系统取得了连续定位和位置报告、星地双向高精度的时间同步等一系列关键技术的重大突破，成为世界上第一个连续导航与定位报告深度融合、全星座播发三频信号的卫星导航定位系统。这意味着“北斗”从根本上摆脱了对GPS的依赖，也从此结束了中国需要依靠国外导航系统授时的历史，使中国的卫星导航系统不再受制于人。

　　愿航班失联的悲剧不再重演

　　如今，第二代“北斗”卫星导航系统已经深入中国人生活的方方面面，在很多我们意想不到的地方发挥着自己的价值。比如说，现在的很多的主流智能手机里，都同时搭载了GPS和“北斗”定位模块，使中国手机用户享受到了当今世界领先的消费级卫星导航服务。虽然绝大多数人都不会关心定位数据究竟来自何方，但“北斗”确实已经在为许许多多的人指路。

　　雨季来临时各大城市的迎战内涝工作，如今也因为“北斗”的助力更为高效。谭述森介绍说，在今年夏天，北京市在容易发生积水的位置，部署了7000多个探测装置。它们搭载了“北斗”的终端，会在积水达到某个指定水位之后，自动发出报警信号并给出精确的位置，通知抽水车辆和救援人员前往处理。这样一套自动化的信息网络，会有助于救援力量的高效调配。

　　看着飞速成长的第二代“北斗”系统，已经为这项事业两次推迟退休的谭述森，仍然希望为“北斗”赋予其他卫星导航系统尚不具备的功能。他说：“2014年3月8日，马来西亚航空公司的一架波音777客机，在执飞MH370航班途中失联，最终宣告坠毁。持续两年有余的多国联合搜救，只是偶然寻获了极少量的残骸，飞机的‘黑匣子’则至今仍然不见踪影，坠毁的原因也众说纷纭。这件事情对我刺激很大，一架载着数百人的巨型客机悄无声息地消失在大海上；而人类现有的搜寻技术，相对于飞机可能坠落的广阔区域来说，显得非常落后。如果我们能对飞机本身或者它的‘黑匣子’配置快速定位报告模块，就可以有效地缩减搜救区域，也有更大的概率知道飞机究竟遭遇了什么。我期待‘北斗’未来的应用，能够让类似的悲剧不再重演。不仅如此，这种对航空器的实时精确监控，也同样关系着国家安全。”

　　谭述森小传

　　谭述森（1942年1月30日-），卫星导航系统总体设计专家，中国工程院院士。长期从事大地测量装备和卫星导航系统设计论证与应用研究，任“北斗”卫星导航系统工程副总设计师，参与了“北斗”系统三个发展阶段的顶层设计与研制建设，是“北斗”卫星导航系统的主要开拓者和建设者之一。

　　文/哈立德