仰望星空 定位寰宇

宋 潔

如果你早上9點抵達辦公室，公司打卡系統卻顯示你遲到了，因為系統顯示現在已經上午10點，而且你驚悚地發現所有人手機的時間都不統一，你會不會覺得恐懼？如果晚上11點你在機場叫了車，但又累又冷地等了1小時還沒車接單，最后你發現手機把你的定位改成荒山野嶺，你會不會頓時生氣，大呼手機“垃圾”？也許平時人們感覺不到時間和位置對他們的重要性，但是一旦出現故障，他們的生活會立馬失控。不過，不用擔心，在中國科學院國家授時中心的努力下，這種情況不會出現。不僅如此，在吳華兵及團隊的努力下，他們還會在“北斗”和5G的助力下把位置和時間信息設置得更加精確，滿足國民用戶的定位和用時需求。

時空追蹤者

在一臺高科技智能化儀器前，吳華兵正聚精會神地盯著儀器和電腦數據思考，不斷游移的鼠標，忙碌地記錄著各種重要參數。電腦之內，一個虛擬現實的時空模型在他指下被構建。作為一名時空追蹤者，他能夠精確測量時間和位置。

在吳華兵看來，“幾點？在哪兒？站著別動，我去接你。”這種霸道又溫柔的描寫，代表著用戶對高精度時間和位置的統一需求。作為中國科學院國家授時中心的科研人員，為人們提供高精度時間、空間服務是他工作的方向之一。目前，他主要從事衛星導航和時間同步研究，屬于國家綜合PNT體系。

P N T，全稱“定位導航授時”，是描述時間和空間的關鍵技術。隨著時代和科技的發展，P N T對國民經濟、國防建設、基礎科研等方面意義重大。以國民經濟為例，精準的定位導航授時服務，為電力系統、通信系統、智能交通系統、應急救援系統、野外考察、旅游業以及證券金融等，提供了極大的便利；以國防建設為例，統一的時空信息保證了進攻性戰略武器的精確打擊；以科學研究為例，精確的時間和位置信息為物理常數及其變化的測量、地球自轉參數精密測量、射電天文研究等方面提供服務，為科學探索提供基礎保障。

作為綜合國力的戰略標志，PNT技術已經成為世界各國信息技術優先發展的對象。目前，我國與美國、歐洲正處于齊頭并進態勢。為顯著提升國家時空信息服務能力，滿足國民經濟和國家安全需求，下一步，建成天地一體、覆蓋無縫、安全可信、高效便捷的國家綜合PNT體系，成為新時代發展的重中之重。

吳華兵從小就對衛星導航產生了濃厚的興趣。早在中學時期，電視上關于美國GPS的報道，讓他感到既新鮮又興奮。尤其是衛星導航可以對全球進行定位的知識，顛覆了他的認知，也加深了他對衛星導航的興趣。從那時起，衛星導航的火苗就在他的心底悄然燃燒。大學期間，火苗越燒越旺，到了碩士階段，吳華兵決定聽從內心聲音，果斷轉入衛星導航方向。隨后，他一路前行，在博士畢業后，又跟隨國家授時中心主任張首剛研究員從事博士后研究，以高精度時間同步作為工作的主要方向。在幾年的艱苦磨礪后，吳華兵選擇在國家授時中心留任。

“國家授時中心是我國唯一、專門、全面從事時間頻率基礎研究和應用研究的科研機構，承擔著我國國家標準時間的產生、保持和發播任務，責任重大。”在使命感召下，吳華兵選擇在科研平臺完善和科研隊伍優秀的國家授時中心工作，擔負起比同齡人更神圣的職責。

浸潤衛星導航領域多年，作為時間同步一線研究的排頭兵，踏實能干的吳華兵深受碩博導師和國家授時中心領導的信任。在學習期間，導師經常將一些比較重要的科研任務交給他負責，讓他在困難重重的戰堡中歷練。吳華兵也不負眾望，不斷地自我突破，進行創新，在一次次科研挑戰中，吳華兵不斷成長，超越自我。堅定的品性和不服輸的干勁兒，讓他在工作中嶄露頭角。在多次的考察之后，國家授時中心領導正式授予吳華兵時間用戶系統研究室副主任職責，主要開展標準化時間統一系統和用戶終端設備研究，為國家提供準確可靠的時間服務。

目前，時間用戶系統研究室在編人員有20余人，大部分具有博士學位，還有碩士生和博士生20余人。這為吳華兵科研工作的順利開展提供了充足的馬力。在團隊、項目、政策三駕馬車的帶動下，研究室在時間同步研究上一路馳騁。

導航地面連接者

吳華兵所在的時間用戶系統研究室主要面向時間用戶需求，開展用戶時頻系統、時間比對系統、定時終端、靶場時統的研究、研制以及標準化測試。近年來，研究室承擔了多項國家重大專項、重點課題的研究，為國內用戶提供了性能先進、質量可靠的終端設備，研制的設備在科學研究、國防建設等方面做出了突出貢獻。

2 0 1 3 年，吳華兵負責重大專項“RNSS授時型接收機技術”研究，提出了基于二代衛星導航的授時型接收機技術方案，并解決了新體制信號單向授時中電離層時延改正、接收機通道時延標定、接收機時鐘建模等關鍵技術。2014年9月，原理樣機參加了北斗辦組織的第三方比測，獲得第一名。2015年9月至2016年12月，在“北斗”試驗衛星工程在軌試驗中，工程樣機成功完成測試任務。

與英國Spirent技術人員交流GNSS模擬源問題

此外，在由中國科學院空天信息創新研究院、國家授時中心以及國家天文臺等單位共同承擔的衛星導航試驗系統中，吳華兵作為主任設計師負責完成系統中三頻監測接收機、C1/C n頻點監測接收機、B1/B3頻點監測接收機、C波段性能測試接收機、北斗增強接收機、差分基準接收機、差分用戶接收機、C1單頻接收機、C1/C2雙頻接收機、C1/C n雙頻定位接收機、C n授時接收機11類58臺具有完全自主知識產權的接收機研制。2017年，團隊在西安、北京、三亞三地完成了系統測試，在衛星信號弱、衛星數目少、DOP值較大的環境下，定時精度優于4納秒，接收機的定位、測速和定時指標也達到國內先進水平。

但衛星導航系統也存在盲區。“衛星導航系統可服務于地面及近空用戶，但對于深空探測的動態用戶，以及深海探索的水下用戶，如何保證他們獲得高精度的時間同步和位置信息，是未來待解決的兩大難題。”吳華兵說。

目前，基于5 G 發展，吳華兵團隊結合國家PNT發展需求，開展“北斗+5G”研究，實現導航通信一體化。吳華兵認為：“2020年，‘北斗三號’系統完成全球組網，同樣在2020年，我國的5G開始大規模商用。這不僅是時間上的巧合，也是‘北斗’和5G之間的彼此需要。”未來，“北斗”和5G的強強聯手，勢必能在提升國家安全的同時，打造出智能安全的信息基礎設施。

科研信念傳承者

科研之路漫長、枯燥且艱辛。對于一心撲在科研工作上的吳華兵來說，“326”精神、“CAPS”精神是支撐他跨過難關的兩大信念。

吳華兵介紹說，20世紀50年代，中國剛剛成立，百廢待興。當時，毛主席說：“中國必須有中國的標準時間，中國的時間不能掌握在外國人手里！”在時代要求下，1966年3月26日，周恩來總理親自主持召開國務會議，把建設我國標準時間授時臺的計劃正式確定下來，代號“326”工程。經過艱辛發展，20世紀70年代末，老一輩科學家研發的B P M短波臺建成并投入使用，滿足了當時國家重大國防任務急需。

現在，“淡泊名利，甘于清貧，無私奉獻，科技報國”的“326”精神，成為授時人的精神食糧，傳承至今。

到了2000年年初，挑戰再次來襲，但授時中心同樣不畏艱難，出色完成了國家項目。這種開拓精神，在一代代授時人身上發揚，傳承，直至深入骨髓。

現在，這兩種精神在吳華兵身上匯聚。作為新一代科研人，他肩上的責任更重，面對的挑戰更大。當前，我國5G發展進入商用的關鍵時期，“北斗”和5G兩項“大國重器”的融合，已經成為業界熱點。如何將兩項技術深度融合，在“北斗+5G”賽道上搶先一步，成為時代賦予研究室的重大使命。雖然對手越來越多，競爭越來越大，但吳華兵團隊在傳承精神的鼓勵和歲月的打磨下，已經做好了面對一切的準備。