第一卷提出方案

第1章陈芳允提出双星定位系统

刘志逵说：“用两颗卫星定位，以已知的地球半径数据和高程测量两颗卫星与目标间的距离进行定位，再传到指挥部，这在原理上是可行的。”

陈芳允把小狮子拿在手里，左右摆弄一番，他会想起拿破仑的一句话：“这只狮子，还是让他好好地睡觉吧。”

论文认为：“我们于1983年提出的利用两颗同步定点卫星对地球表面和空中目标进行定位的系统，经过理论分析和验算证明是可行的，而且可以利用我国自己发射的卫星来进行试验与试用。”

1983年，陈芳允提出用两颗地球同步通信卫星上的一段频带，即可确定地面目标任一时刻的位置和海上移动物体的定位导航系统，这个系统被命名为“双星定位系统”。

陈芳允是863工程的首倡者之一，著名航天测量控制专家、中科院院士。他提出的“双星定位系统”采用的是“双星定位”，这是一种创新，因为理论上至少要有4颗卫星，才能构成导航定位系统。

陈芳允1916年4月3日出生于浙江省黄岩县。1934年，考入清华大学机械系，一年后转入物理系。后到英国某研究室工作。1948年6月回国，在中央研究院生理生化所，协助所长冯德培研制神经生理方面的电子仪器。

陈芳允从1965年开始参加我国空间技术工作，于1967年调到国防科委第二十六基地，从事我国卫星地面测控网的研制和建设工作。

早在20世纪60年代，随着中国卫星事业的起步研究，中国卫星导航与定位研究也开展起来。进入20世纪70年代末，中国开始积极探索适应国情的卫星定位导航系统技术的途径和方案。

陈芳允早期从事雷达工作，就已经开始关注导航定位问题，在他参加空间工作之后，一直希望解决利用卫星对地球上运动物体的定位导航的问题。

他研究了美国的全球定位导航卫星系统，即所谓的GPS导航系统，这一系统为了满足全球、全时间工作，需要18颗以上卫星，而且没有通信功能，要使主管部门知道使用者和用户的位置，还需要有移动通信设备支撑，上下系统极为复杂且不经济。

按我国当时的技术、经济状况，发展类似美国的全球定位导航系统GPS系统难度较大。

在中国第一颗同步卫星即将发射升空前的一天，陈芳允对同步卫星总师办公室的刘志逵说，能否考虑充分发挥同步卫星的作用，使其为国防和国民经济服务。

1984年，刘志逵拿着一份计算结果给陈芳允作了汇报，他说：

用两颗卫星定位，以已知的地球半径数据和高程测量两颗卫星与目标间的距离进行定位，再传到指挥部，这在原理上是可行的。

陈芳允听后笑了，他希望中国的导航卫星系统能够尽快立项，以便为中国的国防和国民经济服务。用这一系统去比较3颗以上的卫星所能定位出来的用户三维位置的精确度，结果不相上下。

1988年美国人乔汉森发表了同一设想，更证明了陈芳允“双星定位系统”的科学性。

第2章陈芳允期待方案获得认可

在有关部门支持下，陈芳允带领课题组的同志经过两年多的艰辛探索，再加上刘志逵在理论上的分析和精密计算，终于做出一个全新的“双星定位通信系统”。

这是一个伟大的发明，有专家认为，只有载人航天工程可与之相比。

早在古代，人们就发明罗盘、指南针帮助自己在森林里打猎、大海里捕鱼不迷失方向。后来人们又发明了雷达，为航行中的飞机、遨游大洋的舰船确定所在的位置。

每一次科技发明都是一次进步、都是一个飞跃。再后来在茫茫的大漠里，也能清楚地知道自己的坐标而不致迷途，在蓝色的海洋里舰船随时知道自己的位置而确定航向，飞机在广阔的天空中高速飞行时刻清楚自己的方位，卫星导航定位是其中最有效的手段。美国军事之所有如此强大，与其GPS导航系统密不可分。

然而，伟大的发明问世的时候，往往不被人认可。因为人们还不了解它，敢于创新者毕竟是少数。只有经过时间的洗礼，伟大才会逐渐绽露自己的光芒。

中国的“双星定位通信系统”也是这样，虽然陈芳允他们在1983年就率先提出了这一设想，遗憾的是当时还很少人认识到它的优越性，所以他也就无法很快实现自己的这个先进设想。

这使陈芳允很苦恼，他家里有一只陶瓷的观赏玩具棕黑色的雄狮，他非常喜欢这只神态昂扬的小狮子，他在小狮子的底座下工工整整地题写了4个字：“雄狮独步”，以表明他的心境。

说来很有意思，这位天性好静，不抽烟，不喝酒，不打牌，不跳舞，不爱凑热闹的科学家，一辈子从事严谨的科学研究，偏偏就喜欢这只玩具小狮子。用他自己的话解释，就是希望我们国家能成为醒来的雄狮。

有时陈芳允的方案不被人理解，他就把小狮子拿在手里，左右摆弄一番，他会想起拿破仑的一句话：“这只狮子，还是让他好好地睡觉吧。”他的心情就会逐渐好转。因为雄狮醒后还会东方狮吼，现在只不过是养精蓄锐。

陈芳允相信，总会有一天，他的设想变成现实。他不灰心，不气馁，要一直努力下去，直到获得成功。

第3章合作推动双星定位系统

不过陈允芳的伟大设想也不是完全没人赏识，曾任国防科工委的沈荣骏就是他的知音之一，两个人的合作成为了科技界的佳话。

两个人的合作，还要从陈芳允60岁当兵说起。60岁对于一个军长来说也到了退居二线的年龄。可陈芳允偏偏就在60岁那年实现了加入中国人民解放军的愿望，在别人眼中，陈芳允真是个怪人。可也许正是由于此，才造就了一个科学界的奇才。

1976年是一个在中国历史上众所周知的极其重要的年代。时代的转机，对一个人来说往往也是一种机遇，可以给你提供更多的选择。陈芳允抓住这个时机，想改变一下自己，他觉得部队是钢铁长城，他喜欢安定团结的环境。

当时，他已经在国防科委所属基地搞了整整10年的卫星测控系统的建设工作。埋藏在他心里已久的愿望也由此萌发，他盼望自己能成为这支绿色部队中的一员。不过他也考虑到自身的不利因素，60岁开始军旅生涯，他已不再年轻，不过在行将进入老年的日子里，自己还能做些什么？他决定只要认准了就要做下去。

陈芳允考虑成熟以后，郑重地向组织上提出了要求参军的请求。

陈芳允要求参军的报告很快得到了组织的批准。这个花甲之年穿上军装的新兵，刚入伍就被任命为国防科工委洛阳跟踪与通信技术研究所副所长。

有趣的是，跟踪与通信技术研究所搬到河南洛阳以后，和他一起上任的还有一位副所长沈荣骏，他们可以说得上是老友重逢，都是中国航天测控的创业者。

两个人在工作上一直配合默契。只是年龄差距较大，沈荣骏比陈芳允年轻20岁，但这并不影响他们之间的忘年交。其实在共同建设中国的航天测控网时，他们就结下了深厚的友谊。

1977年，在沈荣骏的帮助下，陈芳允光荣地加入了中国共产党。这一年陈芳允已经61岁了，他觉得自己焕发了革命青春。沈荣骏和陈芳允的性格截然不同，这可能恰恰促成了他们之间的互补。

沈荣骏性格直爽，办事向来干脆利落，像旋风般卷起一件件棘手的事，然后又大刀阔斧地扫平一切障碍。后来沈荣骏升任一所之长，所里的大事小事他都得管，而且还得管好。

陈芳允却是一个性情温和，不爱多管闲事的人，他遇事不轻易求人，头发长了自己理，衣服破了自己补。可他天天脑子里想的可都是天上的事。

在建设中国的航天测控网上，他们有过4次大的合作。

第一次合作是在1967年，为中国第一颗人造地球卫星建立测控网。最后就是他们共同合作的测控方案，为中国第一颗人造地球卫星成功地实施了测量控制。此项目获得国家科技进步特等奖。第二次合作是为中国第一颗通信卫星建立测控网。这个项目与通信卫星一起获得国家科技进步特等奖。第三次合作是解决中国远洋航天测量船“远望号”的电磁兼容问题。此项目获国家科技进步一等奖。

第四次合作，就是1983年陈芳允提出的“双星定位通信系统”了。当时沈荣骏任河南洛阳跟踪与通信技术研究所所长，他知道陈芳允的设想后，给予了大力支持，跟他探讨方案，给他提供条件。

1983年底，沈荣骏调国防科工委干部学校任校长，临走前，沈荣骏对过去从事的测控工作写出一份总结报告，题为《导弹航天测控系统的现状与发展》。

1984年，陈芳允也调离测通所，任国防科工委科学技术委员会常任委员，他一直在作“双星定位通信系统”的研究，可是由于经费等问题他遇到了不少困难，只好无奈地进行持久战。

沈荣骏调任国防科工委副主任后，对陈芳允提出的“双星定位通信系统”给予大力支持，他亲自出面找国防科工委计划部商量，让有关单位成功地进行了体系试验，并最终获得了理想的试验数据。

第4章双星定位系统得到确认

1985年，陈芳允因在空间科学技术领域的突出贡献，荣获国际宇航科学院院士的称号。同时他兼任了国防科技大学四系的教授和博士生导师。他有很多事情要做，然而却始终放不下他研究的“双星定位通信系统”。

这一年，正好在南京紫金山天文台召开测地会议，陈芳允在会议讨论中又再次提出了“双星定位通信系统”。

他在发言中，将这一系统与美国导航星全球定位系统GPS和苏联全球导航卫星系统格洛纳斯相比较，美、苏的卫星系统具有导航定位能力，但精度还不算高，无通信功能，又都需要多颗卫星才可实现。而他研究的“双星定位通信系统”，仅利用两颗同步定点卫星，就可以覆盖很大地区，且有通信功能，能同时定位、定时，精度更高。

陈芳允的设想提出以后，引起了一些与会者的注意。当时，国防科工委司令部范厚爽参谋和总参测绘局的蒲局长对陈芳允的这一设想产生了兴趣，他们认为总参测绘局需要这一系统。他们回到北京后，立即向总参测绘局领导作了汇报。

这样“双星定位通信系统”在搁置两年以后，终于被总参测绘局所接受。

1986年初，该项目以“双星快速定位通信系统”为名获立项批准。

1987年6月，陈芳允和刘志逵、冯汝明、解志超等同志在《中国空间科学技术》杂志上以《发展我国的星基定位通信系统》为题发表了他们的论文。

在论文中，他们明确阐述了自己的观点：我们于1983年提出的利用两颗同步定点卫星对地球表面和空中目标进行定位的系统，经过理论分析和验算证明是可行的，而且可以利用我国自己发射的卫星来进行试验与试用。

过去我国长期没有自己的导航卫星系统，通常是购买或仿制国外系统的用户终端设备，以满足急需，如子午仪导航用户终端设备。我们认为这种解决办法不是上策，只能是权宜之计，如果延续下去，国家不仅需要长期巨大的经济负担，并且随时承受着某种不能自主的风险。

从国家的根本利益出发，立即着手建立我国自己的快速定位通信系统，为我国四个现代化建设提供长期、稳定、经济和可靠的定位、导航与通信业务的服务，就变得十分的必要和急需。

根据我国航天和电子技术的水平，我们已经具备自己解决利用同步定点卫星组建快速定位通信系统的能力，经过努力，在不长的时间建立这种系统是完全可能的。

事业的奇迹，终于出现在奋斗者坚韧的汗水里。