中關村回顧 (三十三) - 埋頭苦幹、竭誠為國興的陳芳允先生

        在五、六十年代，我曾讀過一本科普讀物的小冊子“無線電電子技術的新發展”，對我青少年時期的成長有很大影響。作者就是我的好友曉東的父親陳芳允。那時他們家就住在中關村北區10號灰磚樓，我常去他家。他們是從上海搬來的，都是江浙人，和我們應算同鄉。那時我父母50出頭，他父母近40歲正當年。那個年代的知識分子一心撲在工作上，為建設新中國出盡全力。我到他家常能見到曉東的媽媽沈淑敏和外公沈老先生，但很少見到陳芳允在家。他那時和我認識的其他中關村叔伯相比，還不甚出名，一方麵當然和他本人的質樸低調有關。另一方麵他的黃金時代是從1965年從事空間技術開始，隨著中國衛星技術的發展，使他成為中國衛星測量和控製技術的奠基人之一，並於1999年獲得“兩彈一星功勳獎章”。

        陳芳允是一位具有強烈愛國心的科學家，他把自己的一生與祖國的命運緊緊聯係在一起。他在一首詩中寫道：“人生路必曲，仍需立我誌，竭誠為國興，努力不為私。” 陳芳允，1916年出生於浙江省黃岩縣，今台州市。1931年在黃岩縣立中學初中畢業後，到上海浦東中學讀高中。當時正值全國上下都在反對日本強占東三省，抵製日貨，請願抗日等運動不斷，他參加了到南京的請願和抵製日貨等活動。1934年，陳芳允考入清華大學機械係，一年後轉入物理係。在清華大學，他參加了“一二•九運動”。1938年畢業。1938年至1941年在昆明清華無線電研究所任助教，在任之恭、孟昭英指導下工作。1945—1948年在英國Ａ．Ｃ．Ｃｏｓｓｏｒ無線電廠研究室工作，先從事有關電視接收機圖像質量改進方麵的研究，後來參加了海用雷達的研製和在“瑪麗皇後號”船上的實際測試工作。

        1948年6月，陳芳允回國，在中央研究院生理生化所任技正，協助所長馮德培研製神經生理方麵的電子儀器。他主要參加電生物學和核物理學方麵的電子測試技術工作，成功地研製了神經生理學方麵的電子儀器，包括刺激器、放大器和顯示器等。這套儀器曾推廣到上海醫學院，以後還在北京協和醫院進行演示，作為他們研究的參考。 　

       1949年新中國成立，1952年陳芳允在中國科學院上海生理生化研究所任技正，研究生理實驗用的精密測量設備；1953年調北京，主持中國科學院電子學研究所籌備處工作，經過一年，籌備處具有一個研究室的規模，1954年並入當時所長為錢三強的物理研究所，組建成電子研究室，陳芳允任該研究室主任。該研究室有微波技術、電子線路技術、計算技術等幾個研究組和一個實驗車間。1955年陳芳允晉升為研究員。1956年後，中國科學院在新技術方麵成立了半導體、自動化、電子學和計算技術四個研究所。陳芳允調入電子學研究所，任該所脈衝技術研究室主任，開展毫微秒脈衝技術的研究，機載單脈衝雷達的研製，直到1965年。1957年，陳芳允對世界第一顆人造地球衛星進行了無線電多卜勒頻率測量，並和天文台的同誌一起計算出了衛星的軌道參數。這套測量方法成為以後我國發射人造衛星的主要技術依據之一。1963年研製出國際領先的納秒脈衝采樣示波器。從1965年開始參加我國空間技術工作，於1967年調到國防科委第26基地，從事我國衛星地麵測控網的研製和建設工作，為二兩彈一星的“衛星”技術作出了突出貢獻。他得過二次國家科技進步特等獎， 一次國家科技進步一等獎。

        1965 年，我國第一顆人造地球衛星研製工作正式啟動。陳芳允擔任了衛星測量總體技術負責人。當時，衛星測量在我國是一個全新的技術領域，特別是對衛星的跟蹤觀測到底采用哪種手段和方案，我國還沒有經驗。為此，陳芳允開始了通信衛星測控係統的研究論證。他帶領技術人員深入研究，大膽實踐，反複論證。陳芳允不僅主持了技術方案的設計，還參加了設備研製和測量台站的建設工作。經過他與其他技術人員實地考察，分別在新化、南寧、昆明、海南設立了四個多普勒測量站。1970年4月24日，我國第一顆人造衛星“ 東方紅一號”發射升空，地麵觀測係統很快抓住目標，進行持續跟蹤、測量與計算，及時預報了衛星飛經世界各地的時刻。由陳芳允主持完成的衛星測量方案非常有效，不僅圓滿完成我國第一顆衛星測量任務，而且為我國衛星測控網的建立奠定了基礎。為了使地麵測控設備控製36000公裏高空的衛星，陳芳允提出采用微波頻段，多功能統一在一套設備上，同時實現跟蹤測軌、遙測、遙控、數傳。1984年4月，這個係統在我國發射第一顆同步通信衛星中發揮了很高的效用，1985年這項成果獲國家科技進步特等獎。

        隨後，陳芳允參加了我國回收型遙感衛星測控係統方案的設計和製定工作。那時正值“文革”時期，陳芳允被下放到陝南一工廠進行“鍛煉”、“改造”，他頂住壓力，排除各種困難，潛心鑽研，設計完成了遙感衛星的測控係統方案，為我國第一顆遙感衛星成功回收作出了重要貢獻。隨後作為我國回收型遙感衛星測控係統方案設計和製定工作的主要參加者，陳芳允又為我國十幾顆遙感衛星的成功回收做出了重要貢獻，再獲國家科技進步特等獎。

       1977 年我國建造了“遠望號”航天遠洋測量船，成為繼美、蘇、法之後第四個擁有航天測量船的國家。由於船上多種測量、通信設備，光天線就有54部，各種設備間電磁幹擾嚴重，影響了正常工作。陳芳允利用頻率分配的方法，解決測量船上眾多設備之間的電磁兼容問題，使各種設備得以同時工作而互不幹擾，成功地解決了“遠望號”船電磁兼容這一重大技術難題，並在我國向太平洋發射運載火箭試驗中首次得到驗證。這項成果又獲國家科技進步一等獎。

        衛星導航定位在國民經濟和國防建設上具有重要的應用價值。2003年3月20日，伊拉克戰爭爆發。大批轟炸機、戰鬥機猛撲向伊拉克首都巴格達，用炸彈準確地將一座建築徹底摧毀，這些炸彈之所以都能夠精確的打擊目標，是因為他們都是通過衛星定位來實現定位，提供這種定位服務的正是由24顆美國衛星組成的全球定位係統--GPS。 蘇聯的全球導航衛星係統(GLONASS)，第一顆GLONASS衛星於1982年10月12日發射升空，到目前為止共發射了80餘顆衛星。

        1983年，陳芳允提出並主持了“雙星定位係統”的研製工作，並在1989年演示成功，在世界上第一次實現地麵目標利用兩顆衛星快速定位、通信和定時一體化。這個係統由兩顆同步定點衛星進行定位導航的設想，稱之為“ 雙星定位係統”。主地麵站發信號經過兩顆同步定點衛星到用戶站；用戶站接收到主地麵站發來的信號後，即作出回答，回答信號經過這兩顆衛星返回到主地麵站。主站—兩顆衛星—用戶站之間的信號往返，可以測定用戶站的位置。然後，主地麵站把用戶站的位置信息經過衛星通知用戶站。這就是定位過程。主地麵站和用戶站之間還可以互通簡短的電報。很可惜陳芳允先生生前未能看到這套係統的完全設施，84歲的陳芳允因運動神經元病中樞性呼吸衰竭於2000年4月29日去世。半年後的同年10月隨著2顆北鬥導航實驗衛星的成功發射，標誌著中國擁有自主的衛星導航係統。這是繼美國第一個擁有全球衛星定位係統(GPS)，蘇聯第二個擁有全球導航衛星係統(GLONASS)後，我國成為世界上第三個擁有衛星導航係統的國家，美國GPS係統曆時16年，耗資120億美元，由24顆衛星組網，而我國的北鬥係統隻由兩顆衛星組成，在經濟上更劃算，而且中國的北鬥係統某些功能超過美國的GPS，北鬥係統它同時具備定位與通訊功能，不需要其他通訊係統支持。而GPS隻能定位。

        陳芳允先生的另一傑出貢獻是1986年3月，他與王大珩、楊嘉墀、王淦昌一起提出了對我國高技術的發展的重要建議，在鄧小平的親自批示和積極支持下，國務院在聽取專家意見的基礎上，製定了我國高技術發展的所謂“863計劃”，為我國今後高技術發展開創了新局麵。1997年4月7日至10日，陳芳允又與楊嘉墀、王大珩、三位院士以“863”計劃的名義發表了《我國月球探測技術發展的建議》。

        “四十年京兆一技人，求新服務不愛名，一稱專家已過譽，慚愧國人趕超心!” 這是陳芳允寫的詩，也是他的人格和精神的寫照。