浩瀚寰宇航天夢，志存高遠沖霄漢
——記中國科學院國家授時中心正高級工程師高帥和

肖貞林

高帥和在北斗試驗衛星發射現場（2016年于西昌）

2020年7月31日，北斗三號全球衛星導航系統正式開通，意味著我國自主建設、獨立運行的全球衛星導航系統已全面建成，中國北斗開啟了服務全球、造福人類的新篇章。而在北斗研制的過程中，科研人員展現了獨特的中國智慧，為世界貢獻了創新的中國方案。

我國的北斗系統不能像美國的GPS那樣在全球建立地面站，因此為了解決境外衛星的管控問題，我國的科研人員在衛星之間搭建的通信測量鏈路，實現了衛星與衛星、衛星與地面站的建鏈互通，能夠讓我們看不見的、在地球的另一面的北斗衛星，與我們頭頂的北斗衛星取得聯系。星間鏈路是北斗系統實現全球服務的關鍵，是自主運行的前提。

在星間鏈路技術的背后，有這樣一個身影，作為系統設計師，他帶領團隊突破了北斗三號星間鏈路載荷關鍵技術，解決了星間快速聯通建鏈、時分突發精密測量等難題，他就是中國科學院國家授時中心正高級工程師——高帥和。

筑夢霄漢，摸索前行

高帥和本科就讀于吉林大學交通工程專業，大三開始在國家交通工程領域知名專家王殿海教授的指導下開展科研工作。“那個時候智能交通在國內剛剛起步，遇到的難題是無法精確定位。”所以在碩博階段，他毅然選擇了哈爾濱工程大學的導航、制導與控制專業繼續深造，專心研究衛星導航接收機，解決技術難題。

在哈爾濱工程大學的科研生活，高帥和感到充實而滿足，他像一塊海綿孜孜不倦地吸收著知識，掌握了大量衛星導航領域相關的前沿技術。“在哈爾濱工程大學碩博連讀的經歷對于我日后的科研幫助很大，我有幸遇到了導師趙琳教授，他告訴我，做科研，要先熟悉一個大方向，不能急于做一個小方向。”正是在趙琳教授的諄諄教誨下，高帥和始終堅持多“摸索”，他用2年時間把衛星接收機的基帶、射頻、天線全部“摸索”了一遍，也將產品熟悉了一遍。“摸索”讓高帥和發現了許多新問題，他的博士畢業論文就是當時面臨衛星導航接收機應用受限的情況下開展的研究，論文提出了一些創新的方法，為超緊組合的工程實現提供了技術基礎，還獲得哈爾濱工程大學優秀博士創新課題支持。

畢業前夕的一個偶然機會，讓高帥和與國家最高科技獎、“兩彈一星”功勛孫家棟院士在2011年中國衛星導航學術年會上相遇，短暫的交談影響了他對未來工作方向的選擇。“我和孫家棟院士都是遼寧瓦房店人，是同鄉，交流起來很親近，談話間我被孫院士航天報國的情懷所感染。所以在面臨就業抉擇時，我毅然選擇了中國電子科技集團公司第二十九研究所。”2012年夏天，高帥和前往四川成都，投身于我國剛剛起步的北斗三號工程，并承擔了其中難度極大、指標極高的星間鏈路載荷的研制，開啟了他與北斗相伴前行的科研旅程。

如今的高帥和回憶起求學經歷，他用了8個字概括“源于榜樣，持續轉換”。在多年求學的道路上，榜樣的力量引領著他不斷轉換領域、轉變方向，從一個使用者變成現在的設計者，但初衷始終未曾改變，他要成為對國家有用的人。

情系楚囊，弘毅篤行

2009年，北斗三號工程正式啟動建設。北斗衛星導航系統是中國著眼于國家安全和經濟社會發展需要，自主建設運行的全球衛星導航系統，是為全球用戶提供全天候、全天時、高準確定位，同時實現高精度導航和授時服務的國家重要時空基礎設施。

高帥和加入北斗三號工程建設的那一年，北斗三號衛星的諸多關鍵技術都亟待攻關。“我國北斗系統在國土范圍之外的地面站很少，衛星一但飛到地球的另一面，就相當于失聯。”高帥和介紹說，如果我們的星間鏈路載荷能夠可靠運行，讓星與星之間建立穩定的鏈接，就可以讓孤立的衛星組成一體的網絡。只要任何一顆星能和地面連接，就可以實現整個衛星網絡的準確運行。這樣，就能解決境外不可觀測的難題，實現北斗系統從區域走向全球。

高帥和在中國衛星導航學術年會上與孫家棟院士合影交流（2011年于上海）

當然，實現星間鏈路技術并非只是“地面站難以全球范圍布站”的權宜之計，更關鍵的是保證“自主導航”。所謂自主導航，就是指“即使地面站全部失效，北斗導航衛星也能通過星間鏈路維持一定的時空基準提供定位和授時服務”。

“北斗創新的這個星間鏈路技術，能夠讓不可見的衛星和我們仍然可聯通，這個聯通既要包括信息上的聯通（通信）、也要包括距離上的聯通（測量），滿足我們應急測控、自主運行的要求，進而提高導航系統的工作效率，確保我們國家導航系統的技術先進性。”高帥和做的這項工作一干就是3年，用他自己的話說這是：“三年磨一鏈（路）”。高帥和以第一完成人獲得了中國電子科技集團公司科技進步獎。同時，他作為北斗三號首發星團隊主要成員獲得了2015年中央電視臺年度十大科技創新人物（團隊）稱號，2015年度國防科技工業年度創新人物（團隊）稱號。

2015年3月30日21時52分，我國在西昌衛星發射中心用長征三號丙運載火箭，將我國首顆新一代北斗導航衛星發射升空。“我們實現了星間精密測量精度達到亞納秒量級，這也是咱們國家首次在軌連續運行的厘米級精度的星間測量鏈路。”在這顆衛星的背后也凝結著高帥和的自豪和遺憾。

高帥和回憶起最困難的一段時間是2014年下半年。為了確保北斗三號首發星按時發射，他與團隊幾乎處于“白加黑、5+2”的沒日沒夜工作模式，壓力巨大。“我記得有一次加班到凌晨2點，迷迷糊糊拿起酒精當水喝，之后跑了幾家醫院，還好最后并無大礙。第二天早上8點30分，我又準時出現在了工作崗位上。”高帥和知道這一切都是為了北斗，為了至高無上的國家利益，“此時，我們不拼誰拼，我們不上誰上”。

除了工作的強度高、壓力大之外，高帥和的家庭也面臨著變故。“我的父親查出肝硬化晚期，父親怕影響我工作，很長一段時間都是自己在默默地強忍著病痛的折磨，我幾乎沒有時間在父親身邊盡兒子應盡的義務，這也是我一直難以釋懷的遺憾。”高帥和說起父親，眼睛里總是帶著淚花，他始終記得首顆北斗導航衛星發射成功的那個夜晚，“我發了一條狀態：‘親愛的爸爸，兒子想您！’可我真的再也見不到他了。”那些遺憾隨著首顆北斗導航衛星的發射升空，也無法減少半分，但高帥和知道：為了國家，有些事情必須做。

4年之后，2019年，高帥和面臨的任務是國家更高精度的空間原子鐘要發射升空，對高精度的星地時差測量提出了更高的要求，這一次精度要求達到皮秒量級。為此，高帥和在北斗星間鏈路原班人馬的基礎上集中了國內優勢力量，組成“國家隊”，對載人航天空間站高精度時頻實驗系統星地微波鏈路項目迅速開展方案論證。

為了更好地完成國家任務，也為了追求科研方向的突破，高帥和做出了人生中又一個重要決定，他從中國電子科技集團公司第二十九研究所來到了中國科學院國家授時中心，統籌大系統星地精密時差測量的工作。“我認為，個人發展要融入國家命運，一定是國家需要什么，我們就做什么，要在重大任務中發揮作用、服務國家重大工程，這是評價科研工作者最重要的KPI（關鍵績效指標）。”

時空寂遠，弄潮向濤

2020年，高帥和正式入職中國科學院國家授時中心，并入選了中國科學院“西部引進人才”、陜西省高層次人才引進計劃。他坦言來此工作除了想要更好地完成國家重大任務，同時也被國家授時中心張首剛主任的那種“建設空天地一體的國家授時體系”的雄心壯志所感動，“時間是一個國家的基本信號，它就好比一個國家跳動的心臟。國家利益到了哪里，時間服務就必須跟到哪里”。

除此之外，高帥和對商業航天的發展也投入了許多關注，“單純靠國家投入發展航天事業的模式是需要改變的，商業航天是未來的大勢所趨”。數據統計，2018年全球發射衛星超過400顆，2019年發射衛星突破500顆；而2020年僅星鏈計劃已入軌833顆。可以預見未來每年衛星發射數量會數以千計，甚至更多。

為此，高帥和和團隊瞄準商業航天星座/星群測運控業務需求，提出面向動態地面測控節點資源的智能測運控調度方法，設計了測控、授時一體化地面站系統，研發了小型化測控盒子產品。“我們也希望利用先進的技術為中國商業航天構建差異化的具有時間特色的測運控服務提供全面的技術支撐。”高帥和說。

多年的科研經歷，讓高帥和清醒地意識到，航天項目是復雜的系統工程，從來不是某個人的單槍匹馬、力挽狂瀾，而是整個團隊的協同努力、集智攻關。“所以我講到這些科研成果的時候，不是我、是我們。一句話總結就是‘功成不必在我，但功成必定有我’。”未來，他也將和團隊一起，致力于國際領先的空間精密測量技術研究，為國家建成立體交叉的時頻體系而奮斗。