往后的日子,实验室便成了苏砚的常驻之地。
她带领小组泡在机房与射频实验室,白日调试电路、核对链路参数,夜里对着厚厚一堆东方红二号轨道观测记录、器件温漂数据表演算模型。
反对的声音从未停歇,项目稍有一点不顺,质疑便会再度卷土重来。
所里不少老研究员私下议论,觉得她不过是靠着 1G蜂窝项目的名气,拿着国家经费做不切实际的空想,不少人明里暗里等着看她碰壁受挫,等着看这份“异想天开”的方案彻底失败,好证明老一辈多年积累的经验没有错。
第一次外场联试选在城郊的试验站,天刚蒙蒙亮,整套地面设备架设完毕,对准东方红二号建立链路。
所有人都抱着观望的心态前来观摩,陈总师带着几名技术骨干站在仪器一旁,神色审慎。
试验刚启动,信号还能勉强维持,可不过几分钟,受卫星轨道摄动、地面元器件昼夜温差影响,频偏快速漂移,示波器上的波形剧烈抖动,信噪比一路暴跌,通信链路频繁抖动中断,最多只能维持短短八分钟稳定连通,话音传输断断续续,时不时直接彻底失联。
试验草草收场,回所的专题复盘会议室气氛剑拔弩张。
烟味弥漫,有人压不住心底的不满,率先开口。
“看吧,早就说过这条路行不通!硬件的硬缺口摆在那里,光靠纸上的算法模型就能补得上?这就是脱离实际!”
“蜂窝是地面近距信道,太空信道环境完全不一样,生搬硬套,最后就是白白消耗物资和人力。”
“现在八分钟都撑不住,谈什么全天候星地通信?我建议,立刻缩减项目经费,回归传统技术路线。”
各式各样的批评扑面而来,不少人轮番发言,几乎是集体否定整套方案。
还有人含蓄地向部里写情况反映,认为苏砚不适合担任课题组长,希望更换负责人。
小组内部的年轻组员也士气低落,接连的失败,外界铺天盖地的质疑,压得整个课题组喘不过气,有人私下动摇,怀疑这条路是不是真的走不通。
面对满堂的责难,苏砚没有情绪激动地辩驳,也没有回避失败。
她把所有仪器记录的波形、频偏采样数据全部收拢,坦然承认本次联试暴露的全部问题。会后,她没有休息,带着核心组员扎进实验室。
她心里清楚,简单的静态补偿完全不足以应对卫星在轨带来的动态变化,必须搭建一套闭环的动态校正逻辑。
白天,她带着人反复测试不同温度下国产晶振、射频模块的漂移参数,把零下十度到四十摄氏度区间每一档的器件偏差全部实测建档。
深夜,机房只剩下几盏台灯,老式国产计算机运算速度有限,很多复杂推导还需要手算草稿纸,桌面堆得老高。
苏砚一遍遍打磨动态频偏校准算法,优化采样闭环周期,重新分层设计射频前端的滤波、增益调节电路,区分轨道扰动、器件温漂两类不同误差来源,分开做补偿策略。
组员熬不住轮番轮换休息,苏砚经常通宵守在仪器边上,盯着跳动的频谱,一坐就是一整夜。
整整三周的迭代打磨,整套修正体系才算完整落地。
第二次外场试验再度开启,不少抱着看笑话心态的专家依旧到场。
设备开机,对准卫星建立连接,监测仪器上跳动的数据一点点趋于平稳。
星地之间的频率偏差被持续压制在合格区间,任凭昼夜温度起伏,波形不再剧烈溃散,链路不再断断续续,从清晨到深夜,实现全天候稳定接通,话音清晰连贯。
在场一众观摩的研究员都愣住了,此前口若悬河提出否定意见的几位专家,一时沉默无言。
但这仅仅只是第一步,更大的难关还在后面。
接下来推进卫星频率复用试验时,矛盾再度爆发。
传统认知里,卫星透明转发模式下,同频信号会互相干扰,绝大多数老专家认定卫星链路无法照搬地面蜂窝的频率复用逻辑。
负责射频信道的周高工当众提出强烈反对,“地面有建筑物、地形做天然隔离,天上卫星波束向下照射,没有物理阻隔,同频复用必然产生严重同频干扰,理论上就不成立,继续试验就是做无用功!”
内部讨论会吵得不可开交,周高工联合几名技术人员拒绝配合调试,认为苏砚是在违背电磁传播基本规律。
课题组内部也出现分裂,一部分组员被老专家的观点影响,对试验方案产生怀疑,推进工作处处掣肘。
苏砚没有强迫对方服从,她静下心梳理波束覆盖范围、地面干扰阈值,重新设计导频同步与小区干扰隔离机制。
她没有追求理想化的完全复用,而是根据卫星波束的照射范围,划分地理隔离的地面蜂窝分区,严格计算不同小区之间的隔离距离,设置动态干扰阈值门限,依靠地面基带做信号甄别。
为了拿到真实干扰数据,她带着团队跑遍试验站周边不同地貌,平原、丘陵轮番测试,记录不同地形下信号泄露干扰的实测数值,修正模型参数。
调试过程中多次出现同频串扰,通话互相串音,设备反复死机,团队一遍一遍调整门限、优化信令逻辑,排除一个又一个隐患。
耗费近两个月,频率复用的试验终于跑通,实测之下,同一组频点在隔离分区正常复用,没有出现毁灭性干扰,单星通信容量得到成倍提升。
紧接着又是机动地面站整机集成的难题。
要把数吨重的固定大站压缩为车载可搬移机箱,国内没有任何参考案例。
结构、电源、散热、小型天线,一堆棘手问题接踵而至。
国产元器件体积大、功耗高,压缩之后散热失控,连续工作两小时射频模块就过热漂移。
小型天线自动对星精度不够,经常对不准卫星,捕获信号耗时漫长。
结构部门的老工程师直言。“要缩小体积,性能就要牺牲,二者不可兼得。”
苏砚一边重新精简射频链路,裁掉大量传统模拟设备里冗余的处理单元,一边主动登门,虚心向结构、热设计的老工程师请教,尊重对方多年的工艺经验,和老工程师一起反复改机箱结构,优化散热风道,折中权衡体积与可靠性。
同时她编写简易自动对星算法,降低对人工调试的依赖。
试验样机接连烧坏三台,每一次故障,苏砚都带头拆解复盘,定位失效元器件,排查电路短板。
历经多次改版,国内第一代模块化车载机动卫星地面站才终于组装完成。
拉到野外空地实测,开箱接线,半小时就完成自动对星入网,核心功能完整保留。
还剩下抗干扰伪随机跳频加密链路。
七十年代末国产小型计算机算力有限,复杂跳频编码跑不起来,如果照搬国外方案,设备体积会急剧膨胀,不适合机动终端使用。
苏砚只能做轻量化改造,删减冗余运算步骤,适配现有硬件算力。
调试阶段,跳频切换瞬间经常出现短暂断链,加密解码出错,话音乱码失真。
她带领小组不断压缩切换时延,调整编码序列,反复模拟境外信号压制、监听的对抗场景,一轮轮对抗测试。
最终,适配卫星窄带链路的跳频加密链路打通,信号可以抵御模拟监听与简单的干扰压制,实现涉密条件下的通信传输。
一路走来,故障、失败几乎是常态。
样机烧毁、链路失联、测试数据完全偏离预期的情况时有发生。