作者:高雅丽 来源: 中国科学报 发布时间:2026-5-29
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几代人接续,让中国遥感卫星“看得更远、传得更快、用得更实”

 

三亚站工程师完成天线维护任务。中国科学院空天信息创新研究院供图

讲述人:黄鹏(中国科学院空天信息创新研究院研究员、中国遥感卫星地面站主任)

2026年,中国遥感卫星地面站(以下简称地面站)迎来了40岁生日。从1986年在北京密云的山沟里布置了第一座天线,到如今密云站、喀什站、三亚站、丽江站、漠河站遍布全国的“五站”组网接收布局,从全套进口到全国产化、从无线电接收到星地激光通信,变化是天翻地覆的。

40年传承,技术迭代、设备更新,但是我们每一代地面站人心里都装着同一句话:“功成不必在我、功成必定有我。”

我学化学出身,是遥感的“门外汉”,1997年加入地面站,一步步成长为地面站主任。40年里,一代代科研人甘作幕后基石,用坚守与创新托举中国遥感卫星“看得更远、传得更快、用得更实”,让星地数据之桥连通祖国大地,支撑航天强国梦想。

他们的包容,托我走稳了第一步

1997年,我从北京理工大学化工与材料学院毕业。说实话,那时候我压根没想到,这辈子会跟卫星、天线、遥感这些词扯上关系。一个偶然的机会,我得知地面站正在招人。

“要不试试?”我抱着试试看的心态投了简历。说实话,我心里完全没底。没想到,经过面试,我竟然被录用了。就这样,我成了一名最基层的操作人员。

入职第一天,我的领导、时任数据处理室主任厉银喜老师递给我一本厚厚的英文手册。“先从这里开始。”他说,“把里面所有操作命令都掌握了,才能合格上岗。”

那套系统完全是从美国引进的,操作界面、命令全部是英文。我用了三四个月,白天跟着前辈观摩操作,晚上啃英文手册,遇到不懂的技术问题,身边的前辈总是耐心解答。他们教我规范操作,帮我快速适应岗位。

那时候,我们整个机房很大,处理能力可能还不如今天的一台笔记本电脑,但那已经是当时国内最先进的系统了。从那时起,我真正走进了遥感世界。

工作生活条件,远比我想象的艰苦。密云站选址要避开无线电干扰,就要远离城市,却也意味着交通不便、配套匮乏。以王新民、蔡军勇、潘习哲、张建国、章文毅为代表的第一代遥感人是地面站的奠基者。当时,国家灾害监测手段极端匮乏,一发生水灾、火灾、地震,就是地面站最为紧张和忙碌的时候,经常需要通宵达旦地工作。有次值夜班,值班员樊兵凌晨迷迷糊糊从休息室出来检查设备,一头撞在玻璃门上,整扇门碎了一地。但他心里惦记着还在运转的设备,顾不上个人安危。

章文毅老师指导我开发业务管理系统时,逐字逐句修改设计方案,把多年积累的业务经验毫无保留地传授给我,帮我从硬件运维转向软件开发,完成了职业生涯的关键跨越。

他们那一代人,没有耀眼的成果作光环,默默做着学习、消化、吸收的基础工作,甘当“铺路石”。凭借这份不计得失的坚守,他们把自主创新的种子深深种在地面站的精神土壤里。

扛起国产化的担当

建站初期,我们没有自主研发能力,全套地面接收系统都要从美国进口,小到一卷胶片、一盘记录磁带,都依赖国外供给。老一辈科研人员心里憋着一股劲:一定要研制建设中国人自己的卫星地面系统。

天线是地面站的“眼睛”,是捕获卫星信号的核心设备。2002年,建设6米口径天线时,团队面临两难选择:要么引进国外成熟设备,技术稳妥但成本高昂;要么选用国产设备,成本低但工程风险大。

关键时刻,张建国总师力排众议,坚定选择国产设备。他说:“国产化这一步早晚要迈,越早迈,我们就能越早掌握技术主动权!”

尽管要面对国产设备故障高发、稳定性不足等问题,但张建国等人带领技术团队从技术方案抠起,一点点调试、一次次优化,用实践积累数据,用坚持攻克难题。这次突破,也为之后建设“三站网”“五站网”、全面实现接收系统国产化奠定了坚实基础。

2005年,地面站建设开始向全国站网布局扩展。从6米口径到12米口径天线,从单站独立运行到全国站网统一管理调度,我们面临的挑战前所未有,没有现成的站网管理系统、没有可借鉴的业务模式,一切都要从零探索。

当时张建国、林友明、章文毅等项目主要负责人做了一个大胆的决定:不再沿用“中心发任务、各站独立执行”的传统运行管理模式,而要建一个中心统一调度、全国站网资源统筹使用的“新系统”。

我和团队花了两年多的时间进行技术调研和系统设计,又用一年多开发出了第一个版本。那套系统从2011年开始全面上线运行,完成了接收站网运行管理上一个重要的转变,第一次把所有接收站的接收、记录、传输资源变成一个大的资源池来统一管理。如今,地面站网每天执行300~500圈次卫星数据接收任务,高效有序。这种能力的持续提升正是前辈精神与后辈创新的完美融合。

地面站40年的发展历程中,可以说前15年是完全依赖国外,中间15年是不断学习替代、逐步国产化,而近10年则是技术全面突破、实现全系统自主可控。

回头看,我们曾面临几次关键技术选择,明明可以选择更简单、风险更小的方案,但都毅然决然选择了更难、更具挑战,但更可持续的那个。这背后是几代人的接力,靠的是“把关键技术掌握在自己手里”的坚定信念。

把责任接过来,再传递下去

激光通信是未来海量遥感数据传输的核心方向,也是我们自主布局的战略领域。2023年,我们圆满完成了全天时10Gbps(千兆比特每秒)星地激光通信。2024年,新疆塔县星地激光通信地面站正式建成并开始常态化运行。该地面站部署了我国自主研制的500毫米口径激光通信地面系统,是我国首个业务化运行的星地激光通信地面站。

激光通信带宽更高,但技术难度也大得多。激光波束极窄,大气扰动会让它飘忽不定,保持稳定通信极其困难。面对这项全新技术,团队没有光学专业人才,一切都要从头学起。

我找到青年工程师李亚林,想把这项投入几千万的重点任务交给他。他顾虑重重,主要担心两件事:第一,这么大一笔经费投下去,万一做不出成果来怎么办;第二,如此富有挑战性的任务,仅靠他一个人完成不了,团队的问题怎么解决。

我告诉李亚林:“技术的问题你来负责,团队和资源问题我来解决,你只管安心攻关。”

塔县激光站的海拔有4600多米,所有的实验只能在夜间开展,通宵值守是常态,绝大部分人连续工作两周就必须休整。而且,此前在喀什积累的实验数据,到了塔县由于大气特性的差异问题并不适用,需要重新积累摸索和调优。连续5个月的现场调试,青年团队克服高海拔缺氧的困难,顶着身体不适日夜攻坚,不断测试、优化方案。

我在北京得到现场成功捕获卫星激光信号消息的那一刻,所有艰辛都化为喜悦,我知道,新一代的年轻人已经扛起了创新的重任。

这件事,让我更理解了当年张建国等老一辈科研人员做决策时的心境。科研和工程就是这样,不是每一条路都通向成功,但总要有人愿意为“可能的不确定”承担责任,如果每个人都只想做零风险的、成熟的、可以轻松完成的工作,那我们永远不会有真正的创新。

如今,我从前辈手中接过接力棒,成为地面站主任,也像前辈一样,继续托举青年一代成长。现在的青年科技人员,学历更高、视野更广、创新活力更足,我就给他们搭平台、压担子、解后顾之忧,让他们专心科研、放手创新。

以李亚林为代表的青年科技骨干一旦遇到团队协调的困难、技术路线的纠结,我都愿意帮助想办法、找出路。我不会替他们做技术判断,但我会帮他们守住任务的底线。我告诉他们,先确保底线目标能够达成,在这个基础上,有机会要往前多走一步,向着更高的目标发起冲击。

回头看,一路走来,正是各位前辈的信任、托举,把我推到了今天这个位置,我很感恩,也更加明确了自己的责任和使命。

站在40周年的新起点,面向“十五五”新征程,我们的目标更加清晰:一方面挖掘微波传输最大潜能,另一方面推动激光通信速率向400Gbps、800Gbps乃至1Tbps的更高指标迈进。同时开展天线轻量化、小型化、易部署的工程探索,将地面站的业务从地球观测扩展至地月、深空,为更多的国家卫星工程提供地面系统支持,让中国遥感地面站从跟跑、并跑走向领跑,为建设航天强国作出更大贡献。

(本报记者高雅丽采访整理)

《中国科学报》 (2026-05-29 第4版 专题)
 
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