编者按

在北斗三号全球卫星导航系统建成暨开通仪式上，习近平总书记铿锵有力地宣布：“北斗三号全球卫星导航系统正式开通！” 参研参建的400多家单位30余万名科研人员合奏了一曲大联合、大团结、大协作的交响曲，孕育了“自主创新、开放融合、万众一心、追求卓越”的新时代北斗精神。而参与北斗项目的上海科技系统科研工作者所体现出的新时代北斗精神，也将照亮上海建设全球科创中心之路。

在太空中的位置信息和星上的准确时间，是导航卫星发挥导航作用的关键。而要获取这两个信息并将其转化为导航参数，就需要一整套精密而完善的信息处理系统。如果把北斗卫星看作是一个个神经末梢，那么信息处理系统就是整个北斗导航的“最强大脑”。

这颗“最强大脑”从北斗二号开始孵化和培育，在北斗三号发育成熟，并正在持续增强“脑功能”。这一切的背后是，一支来自中科院上海天文台的科研团队在过去16年里团结一致、坚持不懈的努力。

从研究生到博士生，再到如今的上海天文台副研究员，曹月玲的科研生涯一直与北斗信息处理系统相伴，她也见证了科学精神接力棒在团队的老中青科研人员中代代传承。

“再难、再苦，也一定要冲上去”

北斗导航的“大脑”需要与众不同。这是因为北斗是国际上首个由混合星座构成的卫星导航系统，由地球静止轨道、倾斜地球同步轨道和中圆地球轨道3种不同类型的轨道卫星组成。虽然这有利于在短时间内快速建立自己的星座，但对卫星精密的轨道确定和预报等信息处理带来了极大的挑战。

此外，由于中国目前的地面监测网是区域性的，对卫星轨道的测量不够全面，以及北斗系统的7天24小时连续服务，都加大了卫星轨道和钟差的确定难度。

“我们的团队是在2004年开始参与北斗二号信息处理系统的。”曹月玲说，上海天文台在天体测量与天体力学、精密时间频率标准等优势学科上数十年的科研积累是团队的底气。然而，从天文科学到北斗工程，科学的智慧需要艰辛的付出作为必不可少的催化剂。

“刚刚加入团队时，我还是一名研究生。”曹月玲清楚地记得当时的工作，“我和师姐2个女生经常要去北京，一待就是几个月。”她们以一种近乎亢奋的状态做软件测试。

尤其是在北斗三号试验星的关键工作中，曹月玲不得不离开刚6个月大的孩子，去北京工作了1个月。有人问她：“你们的导师究竟说了什么，让你们这么投入其中？”曹月玲的回答是：“其实导师一直跟我们说，工作很重要，但家庭也要照顾好。这反而让我们认为自己有责任把工作做好。”

在曹月玲的记忆里，尽管她和师姐去北京工作已经是一种常态，但2人在20多岁的花样年华里从来没有去逛过西单，更没有时间去故宫看一看。在最为艰苦的半年里，整个团队每天早上8点到机房、晚上12点坐班车回宿舍，周六和周日也是如此。

有一次，加班到12点，曹月玲和同伴们饥肠辘辘。在北京寒冷的夜晚里，大家瑟瑟发抖。此时基地食堂没有加班餐，只有警卫人员正围着一锅面条吃夜宵。曹月玲问班长，能不能买一碗。班长回答说，这是给夜班战士准备的，让曹月玲心里一凉。没想到，班长扭过头喊了一嗓子：“再煮一锅面。”于是，一群科研人员吃上了热腾腾的面条。“我至今还记得那种温暖。”曹月玲说。

有艰苦的岁月，有温暖的时刻，但对于团队来说，眼中唯有完成北斗任务这一目标。“关键时刻，再难、再苦，也一定要冲上去。”曹月玲说。团队从“零”到“有”，大到方案设计，小到计算公式，都一再反复推算和检验，最终解决了大运算量数据整理、编辑、计算、存储、发送的计算机软硬件集成，统一调度稳定运行等信息处理构架关键技术难题。

“参加北斗是我的幸运”

从北斗二号到北斗三号，上海天文台的信息处理系统团队取得了一系列突破。在北斗二号上，突破了低-高轨混合星座、区域地面布站、卫星观测弧段受限等不利条件下的精密轨道确定和预报技术，为北斗二号卫星导航系统的高精度导航定位授时服务提供了可靠的保障。

在北斗三号中，首次提出并实现了“区域监测网+星间链路”的星地星间联合精密定轨技术，并特别设计了联合定轨数据处理算法的稳健性和容错性；发展了固定预报卫星轨道和监测站坐标、实时估计卫星钟差的滤波估计方法，并对卫星钟差短期预报方法进行了论证优化。

与北斗创新的延续一样，具有相同内核的科学精神在团队里得到了传承。“我的导师一直身先士卒，带着我们推公式、推代码，一直工作到晚上11时、12时，是家常便饭。大家总是觉得一定要完成今天的工作，拖到明天就睡不着觉。”曹月玲说，“这种科研态度似乎被镌刻在了团队的骨子里。”

如今的北斗导航需要与国际接轨，剑指全球一体化。对于安装了导航系统的飞机来说，无论是GPS还是北斗，需要能接收到同样精度、同样标准的信号，才能准确进行导航。这就需要在服务不同地区的星基增强系统使用相同的标准。在这方面，运行了20多年的WAAS系统，在信息处理上已经积累了大量经验，填过了种种的“坑”。而这些幕后的系统建设经验，其他星基增强系统是不可能拿出来分享的。

对于年轻的北斗来说，要达到相同的信息标准，既需要找到一条从独立自主到国际接轨的道路，更需要快马加鞭地解决可能会遇到的一个个BUG。“每一段电文背后都是技术的沉淀。”如今已经成长为导师的曹月玲正带领团队的年轻人，通过阅读大量文献和参加各种会议与国内外专家交流，来走通北斗的通用化之路。

让曹月玲更加欣慰的是，她的学生们也吃得起苦，打得了硬仗。“学生告诉我，有一位科技公司老总周六去了机房，放眼望去都是天文台的人，就感慨地说‘看看人家天文台的工作状态’。学生很自豪，我也很自豪。”

回望16年的北斗科研路，曹月玲常常会说：“参加北斗是我的幸运。选对了老师，一直在做自己喜欢的事。毕竟，不是每一个人都有机会能够深入参与北斗这样一件具有意义的事。”