神彩最高邀请码 在创新中走向成熟――我校卫星技术研究所团队建设与人才培养

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在创新中走向成熟――我校卫星技术研究所团队建设与人才培养

发布时间:2019-10-27 21:32:08

    哈工大报讯(记者  吉星)1997年,20多名来自飞行器设计、力学、信息与通信工程、计算机、自动控制等多个学科、专业的科研人员组成了跨学科的科研课题组,开始了微小卫星一体化系统总体技术的研究。2004年4月18日由他们组成的卫星研制团队成功地将“试验卫星一号”送上太空。2008年11月5日,在他们坚持不懈的努力下,再一次以哈工大的名义使一颗名为“试验卫星三号”的小卫星在夜空中闪耀。
    当年的“东方红一号”是举全国之力成功发射的我国第一颗人造地球卫星,如今我校的卫星技术研究所,在校内外相关单位的大力协助下,完成总体研究设计,接连两次让哈工大自主研制的小卫星遨游苍穹。这不仅让人们在心里划下一个大大的问号――为什么哈工大卫星技术研究所能做到?他们的团队建设和人才培养有何过人之处?

从无到有

    卫星研制是一项庞大的系统工程,需要精良的科技队伍、强有力的组织管理和雄厚的物质基础,必须依靠全体人员的共同努力才能实现,只有发挥整个团队的聪明才智才能顺利完成。高校牵头研制如此复杂并有明确应用目标的小卫星,在国内尚属首例,困难和压力可想而知。
    1991年,正值载人航天工程启动前期论证阶段,哈工大着手恢复航天专业,与俄罗斯萨玛拉国立航空航天大学组织了一个宇航师资培训班,包括我校教师和航天系统的专业技术人员。在哈工大学习了一年半以后,1993年学员又被派往俄罗斯学习。这次学习和交流,为我校后来宇航学科的发展和科研方向以及对航天工程的了解,起到了非常重要的作用。小卫星课题组曹喜滨教授、林晓辉教授当时都是这个班的学员。
    而早已决意研制小卫星的哈工大凭借强大的科研实力和充分的准备在1997年10月从国内众多单位参与的激烈竞争中脱颖而出,承担了国家“863”计划支持的重大项目“微小卫星一体化系统总体技术”,确定进行“立体测绘微小卫星”总体方案论证和关键技术研究,“试验卫星一号”研制工作正式启动。
    虽然说学校已经为参加研制小卫星做了尽可能充分的准备,可就卫星研制而言,我校毕竟毫无经验,要做也是摸着石头过河。“哈工大真能做出小卫星?”此时一些专家学者和相关部门的质疑也接踵而来。
    “天下事有难易乎?为之则难者亦易矣。不为则易者亦难矣。”刚刚成立的卫星技术研究所并没有把心思放在辩解上去,而是将全部的精力以一种积极向上的气势投入到工作中,强化理论基础、提高创新能力,在所长曹喜滨的率领下,一个拼搏进取、精诚合作、共同学习、不断探索的团队开始了充满艰辛、充满欢乐、不断走向胜利的征程……
    从“试验卫星一号”小卫星的预研工作开始,每到周末,课题组的老师们就自动来到新教学楼开会。平时大家都有自己的教学和科研任务,所以只能利用周末时间来进行交流和探讨,从此养成了在办公室过周末的习惯。只要有时间白天大家就会共同研究、互相学习,讨论技术细节,晚上还要查阅大量的资料补充更新自己的知识和工程经验盲区。“林老师本科时学的是飞行器总体设计,又去俄罗斯学习过,刚开始的时候好多问题我都向他请教,林老师都会耐心细致地解答。”张迎春教授说。
    “不经一番寒彻骨,焉得梅花扑鼻香”,以后的日子,小卫星团队更是没有了节假期的概念,即使过春节的时候,也是大年三十才休息,正月初三又开始上班,一年中有一多半的时间在外地工作。为确保万无一失,有时为排除一个隐患,卫星所成员们共闯难关几天几夜连续奋战,直到彻底解决为止。
    每次小卫星所开会讨论问题就像是辩论会,唇枪舌剑不说,当仁不让的“诘难”更是一轮接一轮。用徐国栋教授的话来说就是把所有的问题都暴露出来,大家一块儿商量。“徐老师和张老师两个人有点儿互补。徐老师思维活跃,张老师细致,同样一个问题,徐老师从这边看,张老师从那边看,曹老师听完一拍大腿乐了。”卫星所里留校参与“试验卫星三号”的3个年轻人邢雷、李冬柏、陈健饶有兴致地谈起团队内部的“百家争鸣”,他们说在卫星所工作,虽然忙碌,但是很充实,让人来了就不想离开。

精兵强将

    “干大事的人”曹喜滨和卫星所的成员们都有一股子劲儿,愈挫愈奋、历苦弥坚。作为小卫星总设计师,曹喜滨一直处在压力的“风头浪尖”上,当年有人说哈工大卫星所是小卫星研制队伍里的“土八路”,他当即乐观地表示,只要能打仗,“土八路”怎么了,我们愿意做“土八路”。
     “我们只是做具体的活儿,累点儿也只是身体上的劳累,精神上的压力到不了我们这儿,曹老师他们则不然,总是有千丝万缕的事情等着他们去协调,技术上的、管理上的。”卫星所里的年轻人们坦言,有时候看着曹老师在很难的情况下依然保持乐观,想办法去前进,很有一种悲壮的感觉。我们觉得自己作为所里的人,有必要全力以赴为整个团队分忧解难。
    “有一次机场安全检查时,我跟在王老师后面,他大包小包拿出的都是药,看着就让人觉得心酸。”卫星所老师介绍说,副总指挥王本利在小卫星队伍里年龄最大,身体也一直不太好,可每次评审会、测试、对接、出差几乎都能看到他的身影。今年6月“试验卫星三号”由哈尔滨转到上海之后,“热真空试验”一做就是十多天,王本利一直坚持着跟了下来,7月18日回到哈尔滨终于支撑不住了,一下飞机就直接去了医院。随试验队来到酒泉卫星发射中心之后,王本利教授身体尚未完全康复,不得不在东风航天城接受针灸治疗,后来由于工作任务紧,不方便就医而停止了。
    负责星务分系统、测控分系统的徐国栋副总师是所里的“智多星”,思维敏锐,解决问题的能力非常强,“软”“硬”兼修,几乎是将星上电子系统印在脑子里,经常是能够根据异常现象分析出问题的所在,丝毫不差。有一次小卫星出现一个故障,合作的单位认为是继电器出了问题干扰所致,徐国栋分析定位之后,认为继电器出现问题不会导致当前的现象,应该是程序编写的时候出了毛病。后来经过认真核实发现,果然是程序初始化时就有问题,待重新编写完程序之后,问题马上得到有效解决。
    负责姿控分系统的张迎春副总师不仅去年孩子中考没顾得上管,就连今年3月,初样转正样评审的时候,父亲在南方出车祸住院,他也只去陪了两天,没等父亲康复,就赶着回来继续工作了。张迎春表示,所里的事情家里还是很支持的,只是“有时候也理解也不理解,理解是认为这是干事业,家人也觉得很好;不理解的是,怎么会这么忙、这么累啊!”
    负责热控分系统、结构和机构分系统的孔宪仁教授说年轻的时候时间多,也爱玩,打球、游泳,各种体育项目差不多都能玩一玩。如今工作比较忙,不工作的时候就想休息一下,娱乐活动体育锻炼的机会很少。不仅如此,项目组的老师们说,今年孔老师女儿高考的时候,他正在实验室忙着做实验,根本无暇顾及。
    “试验卫星三号”做真空热实验的时候,需要连续12天24小时加电,负责卫星总体和电源分系统的林晓辉教授跟邢雷、李冬柏、陈健几个年轻人抢着值夜班。小卫星研制期间,有次因一个通信接口出现了点儿小故障,林晓辉教授顾不上休息,连着3天一直检测,直到问题排除。小卫星运到酒泉卫星发射中心后,供电导线每一部分都认真检查过了,林晓辉还是不放心,又领着811所的技术人员们把各部分电缆连接上细细检查。 
    负责星上软件的耿云海教授在做“试验卫星一号”的时候是所里最年轻的成员,说起刚参加“试验卫星一号”的研制时,耿云海教授坦言,那个时候工作压力比较大,就怕万一出点什么事儿,真出了事之后马上要进行故障排除、测试、归零。“好在适应性比较强,虽然刚开始做的时候摸不着头绪,可时间长了慢慢明白后也就知道该怎么做了。”
    2006年正式留在卫星所参加工作的邢雷、李冬柏、陈健跟着大家在默默无闻地工作,“说加班就加班,说出差就出差,今天回来明天有事就得走。”李冬柏10月2日刚举办完婚礼,10月3日就奔赴酒泉卫星发射中心承担自己的工作。儿子出生的时候,陈健却在上海出差,孩子满月那天他还是在上海。

矢志创新

    卫星技术的发展首先要有继承性,要借助于成熟的技术。这也是国家对研制微小卫星的高校提出的要求。“试验卫星一号”的研制使卫星所这支队伍在技术、管理、工程理解等方面都有了很好的经验。“试验卫星三号”继承了“试验卫星一号”平台的关键技术和经验。做得更有序,更符合航天的规范。
    “试验卫星一号”当时采用了“一体化”的设计思想,探索了我国微小卫星技术发展的新途径,演示验证了小卫星一体化设计与研制、基于磁控和反作用飞轮控制的姿态捕获、卫星大角度姿态机动控制、微小卫星高精度高稳定度姿态控制、卫星自主运行管理、三线阵CCD航天摄影测量技术等多项微小卫星的前沿技术。同时,作为我国第一颗由高校牵头研制的卫星,它的研制,创建了跟踪前沿、自主设计、联合研制、优势互补、科技创新与人才培养并重的小卫星研制新模式。
    “试验卫星三号”作为技术试验类卫星,基于“试验卫星一号”卫星平台进行一体化设计,充分继承了“试验卫星一号”的核心技术方案和经过飞行验证的技术成果,围绕各试验载荷的不同特点和特殊需求,进行了卫星结构、总体布局、热控的一体化设计,对卫星平台资源进行了系统优化,对部分功能部件进行了重新配置,进一步加强了卫星的可靠性和安全性设计。同时,“试验卫星三号”实现了围绕有效载荷的柔性化集成,具有较高的功能密度。它采用了柔性化平台技术,解决了各试验载荷对卫星平台设计约束多的问题,实现了在小卫星平台上集成多数量、多品种试验载荷的设计目标,具有开放性和可扩展性。与同类卫星相比,“试验卫星三号”在功能和性能指标方面都达到了国内领先、国际先进水平。
    两颗小卫星的研制带动了学校的基础研究。通过承担小卫星任务,学校洞悉了国际上微小卫星前沿技术的所在,准确把握了微小卫星的发展趋势和需求并在此基础上提出新的方向,争取到国家立项的大力支持。目前,卫星所基本上形成了以“973”任务和基金为主的科研任务,以“863”预研为主的科研任务和以“试验卫星三号”为主的工程任务格局。这个格局基本代表了国家航天发展的主要领域和格局。
    航天学院院长姚郁深有感触地说:“在这两颗小卫星研制的过程中,小卫星团队体现了学校‘规格严格,功夫到家’的传统,体现了务实、创新、团结协作的精神。作为航天人,特别是这种务实的精神让我感受更为深刻。小卫星这种高技术集成的系统,创新是必需的,团队协作更是不可或缺的。从小卫星团队成员身上,也反映了我们航天学院教师的精神风貌,航天学院经过20多年的发展,也一直在努力地体现这种‘务实、创新、团结协作’的精神,这才使得我们一步一步取得新的成绩。”

人才培养

    人才培养、科学研究、社会服务是高等学府担负的三大任务,其中人才培养是最核心的任务。人才是科技创新的基础,高素质高水平的团队是创造高水平科研成果的关键,卫星所探索出了一种高等学校小卫星研制的新模式,采取跟踪前沿、自主设计、联合研制、优势互补、科技创新与人才培养相结合,面向世界科技前沿,牵引了学科的发展,锻炼了队伍,为培养高质量的航天科技人才提供了新的平台。
    一来新人培训需要实践过程,特别是卫星工程必须在卫星研制的过程中学习。二来所里老师们的时间都非常紧张,所以很难有大段的时间专门给新人做培训。因此对于新近留下来的年轻人,卫星所里的老师们就像师傅带徒弟一样在工作中毫无保留地将自己知道的和经历的教给他们。曹喜滨总师鼓励年轻人“从看不明白的角度提出思考。”谈及在卫星所这两年的工作收获,邢雷、李冬柏、陈健3人有很多的话要说――
     “参与小卫星项目这两年真是不断学习的过程,发现问题、解决问题,一步一步走过来,感觉每一步都是新东西,都是看得见摸得着的,远比读书时停留在书本、卷纸上的收获大得多。”“克服种种困难,实实在在做人,卫星所老师的言传身教让我们几个在学术上和做人做事上收获很大。”……
    这次“试验卫星三号”在酒泉卫星发射中心发射,试验队要在发射中心待上一个多月,忙碌之余的孔宪仁教授还在担心,自己开的课程《航天器热控制技术》没有讲完,回去怎么给学生赶上教学进度。有了两颗小卫星的工程实践,在课堂上涉及到相关的知识,像孔宪仁教授这样有教学任务的老师,就会利用讲台,理论联系实际,以小卫星的具体案例,给学生讲解实际学术问题,将教学与工程紧密联系在一起。
    徐国栋教授带了七八个研究生,为了培养学生自主创新意识,有针对性地做课题,他根据工程应用的特点,“虚拟”出一颗卫星让学生们来做,并为这颗卫星取名“悟空一号”,语义双关――“悟空”不仅仅是指古典神话里招人喜欢的孙猴子,还有“领悟太空的奥秘”的意思。“悟空一号”的设计研制作为有实际意义而且切实可行的课题,采用高精度测量、自主导航等技术和非常实用的载荷技术研究,力求在每个方向都有理论的突破和创新。
    “我们假设有这个需求,假设要做这么一颗星,让学生往这个目标做方案论证,一旦论证完成,将来就有可能做这样一颗星。而且这些新想法转化成实物之后,哪怕有一项成功就可能带出一个新的领域,我们也就很满足了。”徐国栋介绍说,“这样做是要鼓励学生们敢于创新,了解卫星研制的过程,从而达到我们更实际、更有针对性培养航天人才的目的。学生们按照自己的专业特点去做,有自己的侧重点方向,然而又不仅仅是闭门造车只研究自己这一块儿,大家在一起讨论卫星各系统问题,可以在这个过程了解其它方向,做到既有深度又有广度。” 

走向成熟

    “这么长时间的磨合,有的进,有的走,经过两轮小卫星的研制之后,团队现在处于一个稳定上升的状态,团队的成员组成合理,人员也不会有太大变动,彼此之间都已经很熟悉,很默契了。”卫星所的老师说。
    徐国栋教授也表示,卫星技术研究所成立之前,大家刚开始做小卫星是学校需要,还没有形成一个真正的团队,慢慢的一些没时间、没精力的老师离开了,剩下的,凭着兴趣和激情最后做成了这么一件事情。
    “卫星所能有今天是因为我们有一种特殊的团队文化。”虽然古今中外关于文化的定义莫衷一是,至今层出不穷,而且团队文化更是不容易定义。但向来没人反对团队文化是多层面的,可以包括整个团队的精神面貌、作风气质、管理体系等。哈工大卫星所就是这样的一个甘于奉献、团结协作、积极向上的团队――无论谁在里面工作、学习都会慢慢融入这个团队,融入这种团队文化,成为整个团队不可分割的一员。
    “团队文化跟团队带头人的素质、综合能力、在国内国际的影响力等因素是分不开的。”卫星所许多老师都说,有曹喜滨所长这个绝对的核心在,大家心往一块儿聚,劲儿往一处使,没有什么困难是克服不了的。
    “卫星所有今天跟曹老师分不开,从开始的课题组到成立卫星所再到现在两颗卫星上天,一直都是曹老师凝聚、组织起来的。”耿云海表示。
    如今在卫星所,每一名成员对自己的团队有着很深的认同感,干活的时候没有总师总指挥之分,每个人都是做小卫星工程的人。大家把国家的需要和个人的兴趣融合在一起,人人都能工作得很开心,人人都能在团队找到属于自己的位置。不过,实际上就小卫星团队成员而言,他们个人收益其实很小,压力却很大,能走到今天主要靠的是团队合作的自觉性、良好的工作习惯以及团队成员的敬业精神和奉献精神,不计名利、不计报酬,保证小卫星研制的顺利开展。
    正如我校科学技术研究院院长、“试验卫星三号”试验任务副总指挥付强所言,通过两颗小卫星的历练,卫星技术研究所不仅提高了团队的工程应用、组织管理协调能力,而且锻炼了队伍,在总师的层面上培养了一批人,目前团队许多成员都可以挑起“总师”的重担了,此外还培养了一批新人,如今他们已经成为各个分系统的骨干,在卫星研发工程中扮演着不可或缺的角色。
    结合“试验卫星一号”和“试验卫星三号”的设计与研制,如今的哈工大卫星技术研究所建立了具有国际先进水平的集微小卫星设计、分析、仿真验证、集成测试和试验于一体的微小卫星一体化设计与研制环境。已经成为一个以航天器设计理论、方法研究为基础,以航天器新技术开发和工程应用研究为重点,以微小型航天器工程研制为特色的微小型航天器新机理、新技术研发基地和人才培养基地。培养和造就了一支既具有雄厚的基础理论知识,又富有创新意识和工程研制经验的微小卫星技术研究队伍。