自古以来，中国人就利用北斗七星明方向、辨方位。而今，一颗颗北斗导航卫星在天际组网形成全球卫星导航系统，为人类提供着一流的卫星导航服务。作为中国自主创新的结晶，北斗全球卫星导航系统的建设发展彰显着一批中国航天青年向着星辰大海进发的不屈志气。
1988年出生的山东小伙儿李绍前，硕士毕业后加入中国科学院北斗团队，28岁成为北斗三号卫星系统最年轻的主任设计师，如今已担任中国科学院微小卫星创新研究院导航卫星总体研究所常务副所长。他主持北斗地面试验验证系统空间段研制建设，创新验证北斗星间链路等多项关键核心技术，完成北斗导航服务从亚太走向全球的关键技术验证。他参与完成14颗北斗三号卫星研制和发射，参与发明国际领先的全自主可控导航卫星专用平台，刷新了导航卫星组网世界纪录。
2004年，航天英雄杨利伟的一场演讲，让还在读高二的李绍前深受鼓舞。2006年高考，他毅然选择报考哈尔滨工业大学。硕士即将毕业时，当得知上海微小卫星工程中心在研制北斗导航卫星，李绍前踊跃报名。入职后，他一头扎进了卫星设计工作中。
作为大规模、高服务性能的巨型复杂航天系统，中国北斗系统的建设历经26年的艰辛探索，才逐步实现从区域到全球的服务能力。李绍前介绍，“由于北斗三号的技术跨越很大，考虑到中国科学院在技术创新和基础研究方向上的优势，从2009年起，我们单位也参与到北斗三号的关键技术攻关以及北斗三号的试验星、组网星的研制过程中来。”
“应该说我们是加入北斗项目的一支全新的团队，其中只有大概1/3的人此前做过航天。我们在2015年做过统计，当时整个团队的平均年龄只有31岁，团队中的大部分人都是像我一样的年轻人。”李绍前说。
李绍前接到的第一项工作任务，被他称为“给北斗找Bug”，其实是把天上的卫星搬到地面，建立一个1∶1的仿真验证系统。北斗三号卫星系统由分布在3类不同轨道的30颗卫星组成，每颗卫星有近百台设备、数百个软件，所有的细节都要等效建模，所有的关键技术也都要在地面完成验证。
“航天发射是不允许失败的，因为卫星一旦发射上天，出了问题没有办法进行维修。因此卫星在设计建造完成之后，一定要保证它能够百分之百一次成功。”李绍前说。
最初，对刚迈出大学校门、学机械电子专业的李绍前来说，“导航时频系统”“厘米级星间测距”等专业术语很陌生。但他从不气馁，“不懂，就去问同学、同事，问比我们资深的工程师，凭着一腔热血、一股志气迎难而上”。
面对无国外文献可参照、无国内经验可参考、无成熟系统可借鉴的难题，李绍前带领团队埋头苦干，研制几十台设备，编写十几万行代码，突破了10余项关键技术，实现了地面只用一天时间就可完成星座60天全要素仿真运行，大大加快了系统的演进迭代速度。
历时5年，团队终于研发出地面试验验证系统、空间段验证分系统，成功模拟了整个北斗系统的等效运行，也填补了我国复杂巨型航天系统地面试验的技术空白。李绍前很自豪，是他们这群初出茅庐的年轻人完成了这项很多人都认为不可能完成的任务。
2015年3月30日，中国科学院抓总研制的第一颗北斗导航卫星，也是首颗新一代北斗导航试验卫星成功发射。时隔多年，李绍前仍清晰记得那天的激动心情，以及当时北斗三号卫星系统总设计师林宝军泪流满面的模样。
“我们单位从来没有做过这种难度的高轨道卫星，大家心里面‘压力山大’。”这颗试验星的新技术超过70%，为整体优化卫星的性能、增加可靠性，李绍前和团队改变了卫星建设传统的分系统模式，创新使用了“功能链”设计理念和发射方式。
以往像北斗这样的“大块头”卫星，研制要3-5年时间，发射周期至少需要60天。然而按照北斗系统建成计划节点倒排，研制和发射周期都必须大幅压减，“用技术抢时间”成为摆在团队面前的难题。
2018年，林宝军总师提出，“发射场测试60天，能不能压缩到40天以内？”接到任务后的李绍前几乎不眠不休，反复琢磨、论证，创新提出设计思路，历时一周画出流程图。他将北斗的一箭双星交叉并行，最后整个流程定格在33天。
仅在9个月内，中国科学院微小卫星创新研究院的北斗团队就成功发射了8颗卫星——这样的历史纪录也让团队一战成名。基于专用导航卫星平台的创新，李绍前荣获2020年度上海市技术发明奖一等奖。
李绍前告诉记者，自己和团队敢想敢干，关键得益于榜样的激励，“航天跟其他的行业不太一样，它应用新技术的风险特别大，但林宝军总师始终要求我们坚持创新，不走别人走过的路”。
如何规避创新带来的极大风险？关于人们惯常了解的木桶原理和短板效应，林宝军自创的“长板理论”让李绍前铭记在心。“解决同一个问题，我们都会准备两种技术方案，用创新的方案做主份，用传统的方案做备份。我们力求用长板把短板补齐，即便长板不能发挥作用，我们还能用短板作为支撑。”李绍前说。
距离2020年北斗三号全球卫星导航系统正式开通已过去近5年，北斗团队近来在忙什么？
李绍前说，按照规划，我国将在2035年前建成更加泛在、更加融合、更加智能的国家综合定位导航授时体系。他们正在进行新一轮的技术探索和验证工作，比如对未来能提供更高精度时间信号的原子钟、新型星间链路等技术进行全新的在轨验证，“最近测试下来的指标都特别好”。
北斗体系的未来值得期待。“它不仅仅给距离地表1000公里的用户提供服务，还要将服务范围扩展到室内、水下、隧道里，甚至扩展到地月空间、火星上。”李绍前说。
在忙碌的工作之余，李绍前还和单位的其他青年党员组成了“弘扬新时代北斗精神”报告团，目前已在校园、科研院所先后举办20余场青年宣讲会。
李绍前记得，有一名高中生在听完讲座后对原子钟的问题非常感兴趣，并和他们进行了详细的沟通。“后来他告诉我们，他的高考志愿就报了北京大学物理系，现在正在学习和研究这方面的内容。”
李绍前感慨，当年自己就是因为杨利伟的一场讲座与航天结缘，如今很荣幸又能以这种方式影响更多年轻人。他愿继续贡献自己的力量，激励更多中国青年投身国家的科技建设和长远发展。
《中国青年》杂志记者 张斯絮 中青报·中青网记者 杨宝光 来源：中国青年报
