作者:甘晓 来源:中国科学报 发布时间:2016/8/12 8:58:03
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张庆君:永远向新征程进发

 张庆君

■本报记者 甘晓

北京时间2016年8月10日6时55分,我国在太原卫星发射中心用“长征四号”丙运载火箭成功将“高分三号”卫星发射升空。

卫星发射前夕,《中国科学报》记者在中国航天科技集团公司五院(简称航天五院)总体部见到了正在收拾行李的总师张庆君。当时,他即将前往发射基地驻扎。其中,张庆君最珍视的莫过于一撂书籍。

最近,张庆君正在学习有关合成孔径雷达(SAR)的新知识。“像《高分辨率微波成像》《合成孔径雷达算法最新进展》这些书都是要带到基地的。”一边收拾,张庆君一边告诉《中国科学报》记者。

多年来,这位爱学习的总师从载人航天学到了卫星遥感,历任神舟飞船副总设计师、卫星总指挥兼总设计师,主持研制了我国首颗民用高分辨率遥感卫星“资源一号”、首颗海洋动力环境卫星“海洋二号”、首颗C波段多极化的合成孔径雷达卫星“高分三号”……四星发射、七星在研,张庆君带领团队为我国光学和微波遥感卫星技术的跨越发展作出了突出贡献。

专注技术本身

1993年4月,张庆君从华北电力大学硕士毕业以后,就走进了航天五院神舟飞船总体室。

航天五院总体部测控与通信分系统主任设计师余孝昌研究员把飞船系统18项关键技术攻关项目之一的“神舟飞船图像和话音处理及传输技术”攻关任务交给了他。张庆君首次采用数字体制,把包括图像信息、话音信息等在内的多媒体信息用一路通道来传输,极大地提高了传输效率,成为我国航天多媒体综合信息处理及传输技术的新突破。

“余老师对我的影响很大,从他身上我看到了一个航天人对技术本身的专注。”回忆起当年那段“苦日子”,张庆君深有感触。当时,飞船遥测遥控有几万根电缆,电缆连接不能出一丝差错。每天晚饭后,住在单身宿舍的张庆君就到余老师的办公室进行复核,余老师念一行,他对一行。“一共七大本节点表,几万个节点,最后没有一个差错。”张庆君说。

正是在这种精神的指引下,张庆君和同事们取得了多项前沿技术的成功。““神五”从无人到有人,我们为人在舱内呼吸产生水汽可能导致的安全隐患采取了措施,确保了首次载人飞行任务的圆满完成。”张庆君介绍。

“神舟六号”任务时,和中国载人航天事业一起成长的张庆君也从普通技术员、飞船总体室副主任,升任飞船副总设计师。始终专注于技术的张庆君带领团队实现了采用海事卫星通道作为“中继”,实现地面测控通信站外航天员与地面的图像话音传输。在我国尚未发射中继卫星的当时,这被业内人士认为是一项壮举。

突破多项遥感新技术

2006年底,“神舟六号”任务的总结会刚刚结束,张庆君便接到了领导的电话,派他出任“资源一号”卫星总设计师。对一直从事飞船研制工作的张庆君来说,遥感卫星又是一个新的开始。在担任卫星总设计师后,他迅速开始对卫星系统和遥感技术进行深入学习。

作为“南南合作”的典范,“资源一号”系列卫星是中国和巴西两国联合研制的长寿命传输型对地观测遥感卫星。

张庆君认为,提高遥感数据质量和推动遥感数据应用是我国卫星遥感领域发展的当务之急。于是,他带领团队首先将新研制的光学遥感卫星分辨率从20米提高到2米。同时,还与国土资源部的相关工作人员一起,开创了卫星业务化的研制模式,即由用户提要求定制卫星产品。

2007年,“资源一号02B”星成功发射,填补了中国国内高分辨率遥感数据空白,打破了国外高分辨率数据在我国民用遥感市场的垄断。发射成功后,张庆君收到了多名巴西的遥感技术专家的好评。“他们非常希望中国多提供高分辨率的卫星。”张庆君感到十分欣慰。

张庆君对业务化研制模式有了新的期待,开始推动与国家海洋局合作。“以前我们国家的海洋观测都是光学卫星,分辨率不高,也受到天气影响。”这次他瞄准了能够做到全天候监测的微波遥感技术。

2011年,集主、被动微波遥感器于一体的我国首颗海洋动力环境卫星“海洋二号”成功发射,扩展了微波遥感的新领域。同时,“海洋二号”将获得包括海面风场、浪高、海流等多种海洋动力环境参数,为海洋防灾减灾、科学研究及国防建设提供支撑服务。同时,相关遥感数据被国外业务华应用,大大提升了我国航天遥感的国际影响和地位。

创新就要常学常新

“高分三号”卫星对张庆君而言,又是新的挑战。作为高分专项中唯一一颗采用合成孔径雷达(SAR)的民用卫星,“高分三号”在技术上的复杂性让世界上许多遥感专家感到惊讶。

张庆君告诉《中国科学报》记者,“高分三号”是我国首颗C波段、多极化的合成孔径雷达卫星,也是迄今为止世界上成像模式最多的合成孔径雷达卫星。多极化是其技术上的难点之一,由于通道数据比单极化系统更为复杂,导致收发信号的仪器研制、信号通道隔离的研制难度加大。

系统的稳定性也是极大的考验。“‘高分三号’卫星载荷是脉冲工作,工作时功率达到一万五千瓦,不工作时一千瓦左右。”张庆君说,“功率大范围的波动,却不能对整星供电母线造成扰动,这区别于以前的光学和微波卫星。”

为了解决这个问题,张庆君和研究人员经过大量讨论后,决定从大容量电容器的国产化自主研制入手。“在此之前我对电容器没有深入的了解,只有硬着头皮边学边干。”张庆君表示。2014年上半年,张庆君带领团队终于敲定生产厂家,以研发和应用验证同步进行的方式解决了这个问题。

成功发射后,“高分三号”将主要应用于我国海洋、减灾、水利、气象等领域,不受黑夜、云雨、雾霾等光照和气象条件的影响,全天时、全天候地获得地面和海洋的遥感图像,为我国国民经济建设服务。

在工作中学习,在工作中创新,已经成为张庆君重要的爱好。“从图像话音子系统到分系统,再到总体,督促我不断拓宽自己的知识面。”他表示,“从学电,到现在光、机、电、热都要深入了解,从而能够正确决策。更重要的是要提出新的遥感体制和系统,推进在互联网+时代空间信息获取、处理、传输和应用,服务国民经济建设,服务人民大众生活和国防建设,也需要不断学习。”

前途光明,任务艰巨,张庆君向一个又一个新的征程进发。

《中国科学报》 (2016-08-12 第2版 人物)
 
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