張履謙院士是我國(guó)雷達與電子技術專家，1995年當選爲中國(guó)工程院院士，在抗美援朝期間爲部隊解決了雷達抗幹擾問題，爲中國(guó)電子對(duì)抗事(shì)業做了開(kāi)創性工作。1957年投身航天事(shì)業，主持研制成(chéng)功我國(guó)第一代地空導彈制導雷達，參加其抗幹擾研究，多次擊落美國(guó)U-2高空偵察機。張院士曾主持研制微波統一測控（雷達）系統，實現了我國(guó)第一顆地球同步軌道(dào)通信衛星的發(fā)射和定點。參與我國(guó)通信、氣象、導航、遙感等應用衛星和載人航天及探月工程的研制工作，爲航天事(shì)業的發(fā)展作出重大貢獻。2023年3月1日是張履謙院士97周歲的生日，《中國(guó)科學(xué)家》編輯部有幸在此特别之日對(duì)張院士進(jìn)行了專訪。
記者：習近平總書記在紀念中國(guó)人民志願軍抗美援朝出國(guó)作戰70周年大會上講話時指出，“抗美援朝戰争偉大勝利，將(jiāng)永遠銘刻在中華民族的史冊上！永遠銘刻在人類和平、發(fā)展、進(jìn)步的史冊上！”作爲唯一一位參加過(guò)抗美援朝戰争的院士，您在戰争期間曾用罐頭盒制作電容器，用拉杆麻繩做成(chéng)聯動裝置，解決了棘手的雷達抗幹擾問題，請您給我們介紹一下當時的情況。
張履謙院士：1951年，抗美援朝戰争處于艱苦相持階段，爲了切斷我軍的運輸補給，美國(guó)派出B-29飛機對(duì)鴨綠江兩(liǎng)岸實施狂轟濫炸，并進(jìn)行電磁波幹擾，使我國(guó)前方防空雷達不能(néng)發(fā)現目标，指揮雷達不能(néng)引導空軍作戰。在此情況下，時任軍委通信部部長(cháng)王诤要求我“火速去前線解決雷達抗幹擾問題”。
我們到達前線雷達站以後(hòu)，詳細了解了雷達受幹擾情況，提出了幾條反幹擾措施：快速改變雷達發(fā)射與接收頻道(dào)、多站聯合定位幹擾源、加裝瞬時自動增益電路、擴展使用頻段。其中，快速改變雷達發(fā)射與接收頻道(dào)最爲有效，前方雷達站上沒(méi)有器材，我們剪罐頭盒做電容器，用麻繩做成(chéng)聯動裝置，快速而同步改變雷達發(fā)射與接收頻率，從而解決了抗幹擾問題。多站聯合定位幹擾源就是利用多個雷達站對(duì)電磁幹擾源進(jìn)行定位，這(zhè)是查找敵方幹擾源非常有效的手段。敵方發(fā)送幹擾電磁波時，我方的兩(liǎng)個或者數個雷達站同時受到幹擾，每個雷達站在追蹤幹擾電磁波發(fā)射源時可以各自圈定一個範圍，利用多個雷達圈定的範圍，取其交集，就能(néng)對(duì)敵方幹擾源進(jìn)行準确定位。
朝鮮戰場的雷達抗幹擾任務完成(chéng)後(hòu)，我回到軍委通信部。爲了能(néng)讓這(zhè)些在戰場一線獲得的抗幹擾經(jīng)驗得到進(jìn)一步普及和提高，我對(duì)之前的工作進(jìn)行了梳理，并整理成(chéng)文，編制成(chéng)一整套雷達抗幹擾操作規範，後(hòu)來這(zhè)個雷達抗幹擾操作規範由軍委通信部頒發(fā)給全軍雷達部隊執行。此外，我們還(hái)研制了一項變手動爲聯動的快速調頻抗幹擾系統，在雷達做抗幹擾度盤調整時，讓主度盤轉動，帶動其他幾個副度盤一起(qǐ)轉，就像自動化一樣(yàng)同步轉動，這(zhè)不僅節省了調試的時間，還(hái)提高了雷達抗幹擾的準确度和成(chéng)功率。這(zhè)套抗幹擾系統随後(hòu)交給前方部隊使用，達到了很好(hǎo)地抗幹擾效果。時至今日，快速調頻等抗幹擾措施仍然是現代雷達抗幹擾的基本手段。
記者：可以說，您開(kāi)創了中國(guó)電子對(duì)抗事(shì)業先河，您是怎麼(me)敏銳意識到電子對(duì)抗將(jiāng)成(chéng)爲重要的作戰手段，必須研制我國(guó)自主研發(fā)的抗幹擾武器裝備的？
張履謙院士：在現代戰争中，沒(méi)有抗電子幹擾能(néng)力，你的武器就相當于一堆廢鐵。我來到國(guó)防部五院後(hòu)，受命進(jìn)行蘇聯“薩姆”2導彈系統的制導雷達的仿制工作，仿制代号爲“543”（“紅旗”一号），“薩姆”2是當時世界上最先進(jìn)的導彈系統之一，其核心之一就是制導雷達站，制導雷達向(xiàng)目标發(fā)射出一束高功率電磁波，導彈升空後(hòu)，根據電磁波的指引對(duì)空中目标實施打擊。仿制工作十分艱難，蘇聯專家突然撤走後(hòu)，我們對(duì)設備、部件、原理等都(dōu)不了解，在物資極度匮乏的條件下，隻能(néng)邊摸索邊改進(jìn)，最後(hòu)我們攻克了地空導彈制導雷達總體設計、天線研制、高功率發(fā)射等一系列關鍵技術，解決了雷達探測威力區、射擊有效區、跟蹤測角精度等方面(miàn)的技術難題，并順利完成(chéng)了“紅旗”一号防空導彈制導雷達的仿制工作。
1962年，我國(guó)正處于“兩(liǎng)彈一星”研制的高潮時期，美國(guó)派出當時最先進(jìn)的U-2飛機來進(jìn)行高空偵察，但我們的地空導彈部隊卻無法將(jiāng)其準确擊中，我們猜測飛機上一定安裝了某種(zhǒng)告警系統，一旦雷達啓動，飛機便改變飛行方向(xiàng)逃走了，所以我們根據飛機與導彈性能(néng)計算出彈道(dào)，向(xiàng)總參提出“近打、快打戰術”的建議，即飛機剛出現在上空時，雷達不開(kāi)機，當飛機進(jìn)入最佳打擊區域時馬上開(kāi)機、馬上打。最佳打擊區域是飛機既跑不掉、導彈也一定能(néng)打得著(zhe)的區域，即飛機與導彈之間的距離既不能(néng)過(guò)近，以免飛機將(jiāng)導彈陣地炸掉；同時也不能(néng)過(guò)遠，否則雷達一開(kāi)機就會觸發(fā)飛機上的告警系統，飛機便馬上逃離。
“紅旗”一号仿制成(chéng)功後(hòu)，我們又根據部隊提出的擴大導彈作戰空域、提高抗幹擾和命中精度等要求，采用新雷達體制，增強雷達發(fā)射功率，降低接收噪聲，預埋多種(zhǒng)抗幹擾電路，完成(chéng)了“紅旗”二号制導雷達的研制和定型。1967年,“紅旗”二号在幹擾條件下擊落了美國(guó)U-2飛機,由于其具有較強的抗幹擾能(néng)力，U-2飛機再也不敢侵入我國(guó)領空，“紅旗”二号批量裝備部隊，作爲防空主戰武器服役半個多世紀。
記者：近年來，我國(guó)的深空探測取得重大突破，“嫦娥”五号時隔44年再次從月球帶回月壤，“天問”一号火星探測器也即將(jiāng)著(zhe)陸火星，載人航天空間站工程進(jìn)入關鍵實施階段，您曾負責微波統一測控（雷達）系統的研制工作，該系統爲我國(guó)建立載人航天和空間站的空間測控網、研制月球和太陽系行星的深空探測網打下了堅實的技術基礎，面(miàn)向(xiàng)未來航天測控任務的新需求，微波統一測控系統的發(fā)展趨勢如何？
張履謙院士：我在做衛星測控雷達之前一直研究的是制導雷達，這(zhè)兩(liǎng)者有較大的不同，但國(guó)家需要我做什麼(me)，我就會努力去做。1979年，由于國(guó)内通信與信息傳輸的迫切需要，我國(guó)開(kāi)始研制第一顆地球同步軌道(dào)試驗通信衛星，此種(zhǒng)衛星的軌道(dào)高度是36000km，要在這(zhè)麼(me)遠的距離實現測控，難度很大。試驗通信衛星的微波測控系統由一部微波統一測控（雷達）系統和一部超遠程跟蹤引導雷達構成(chéng)，其中微波統一測控（雷達）系統是一部利用公共射頻信道(dào)，將(jiāng)航天器的跟蹤測軌、遙測、遙控和天地通信等功能(néng)合成(chéng)一體的先進(jìn)無線電測控系統。其基本工作原理是：將(jiāng)各種(zhǒng)信息先分别調制在不同頻率的副載波上，然後(hòu)共同調制到一個載波上發(fā)出；在接收端先對(duì)載波進(jìn)行解調，然後(hòu)用不同頻率的濾波器將(jiāng)各副載波分開(kāi)，解調各副載信号。微波統一測控（雷達）系統由大型天線、液壓随動、天線跟蹤/角測量系統、發(fā)射系統、接收系統、遙測終端、遙控終端、測距/測速終端、時/頻終端、監控系統、數據傳輸及其他附屬設備組成(chéng)，是一種(zhǒng)世界通用的先進(jìn)測控設備。
在當時物質生活匮乏、高端儀器缺乏、器材無法引進(jìn)的情況下，要想研制出具有自主知識産權的微波測控系統，我們隻能(néng)自力更生，經(jīng)過(guò)科研人員的不懈奮鬥，最終研制出全部國(guó)産化設備。1984年，我國(guó)第一顆地球同步軌道(dào)試驗通信衛星“東方紅”二号發(fā)射成(chéng)功，我們研制的微波測控系統圓滿完成(chéng)衛星發(fā)射測控任務，成(chéng)功對(duì)目标進(jìn)行測軌和姿态調整，將(jiāng)衛星準确定點，使我國(guó)在地球赤道(dào)上空擁有了位置資源。
我國(guó)航天器測控系統經(jīng)曆了從陸地到海上、從國(guó)内到國(guó)外、從單一體制到多頻段多體制等發(fā)展階段，發(fā)展了天地一體化測控技術。目前已從過(guò)去隻能(néng)同時監控十幾顆衛星，發(fā)展到可從容應對(duì)幾十個乃至上百個航天器的測控管理。
記者：2020年7月31日，習近平總書記宣布“北鬥”三号全球衛星導航系統正式開(kāi)通，您作爲中國(guó)第一代衛星導航系統的策劃者之一、第二代“北鬥”導航衛星的研制方案設計和技術攻關專家，見證了中國(guó)自己的擁有完全自主知識産權的衛星導航系統的誕生，您最初是出于什麼(me)考量而建議建立這(zhè)種(zhǒng)定位系統的？
張履謙院士：20世紀70年代，美國(guó)開(kāi)始推進(jìn)GPS全球衛星導航系統的研制工作，我國(guó)在這(zhè)一領域較爲落後(hòu)，著(zhe)眼于國(guó)家安全和經(jīng)濟社會發(fā)展需要，我們認爲中國(guó)必須擁有自己的衛星導航系統。1984年，我們提出利用現有成(chéng)果先搞雙星定位（即“北鬥”一号衛星導航系統），實現國(guó)内及周邊區域的導航定位，即：利用微波統一測控（雷達）系統作爲地面(miàn)站，再利用地球同步軌道(dào)通信衛星的成(chéng)熟有效載荷，配以大型計算機，該建議最終得到了用戶支持和中央批準。
如今，我國(guó)“北鬥”三号全球衛星導航系統正式開(kāi)通，爲全球用戶提供全天候、全天時、高精度的定位、導航和授時服務，成(chéng)爲國(guó)家重要時空基礎設施。“北鬥”系統自提供服務以來，已在我國(guó)交通運輸、農林漁業、水文監測、氣象測報、通信授時、電力調度、救災減災、公共安全等領域得到廣泛應用，産生了顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。基于“北鬥”系統的導航服務已被(bèi)電子商務、移動智能(néng)終端制造、位置服務等廠商采用，廣泛進(jìn)入中國(guó)大衆消費、共享經(jīng)濟和民生領域，“北鬥”應用的新模式、新業态、新經(jīng)濟不斷湧現，深刻改變著(zhe)人們的生産生活方式。“北鬥”系統的建設實踐，走出了在區域快速形成(chéng)服務能(néng)力、逐步擴展爲全球服務的中國(guó)特色發(fā)展路徑，豐富了世界衛星導航事(shì)業的發(fā)展模式。
記者：2021年是中國(guó)共産黨成(chéng)立100周年，中國(guó)航天事(shì)業創建65周年，這(zhè)些年來，在中國(guó)共産黨的堅強領導下，中國(guó)航天事(shì)業取得了舉世矚目的成(chéng)就，走出一條中國(guó)特色航天發(fā)展道(dào)路，您覺得中國(guó)航天事(shì)業未來應該怎麼(me)走？
張履謙院士：我國(guó)正在建設載人空間站，進(jìn)行火星探測和小行星研究，籌劃載人登月和在月球上建立科考站。
俄羅斯科學(xué)家康斯坦丁•齊奧爾科夫斯基說：“地球是人類的揺籃，人類不能(néng)永遠生活在搖籃裡(lǐ)。”我們還(hái)要尋找人類可以居住的其他星球……探索浩瀚宇宙任重道(dào)遠，航天事(shì)業永無止境。
記者：我們的雜志是面(miàn)向(xiàng)海内外發(fā)行，國(guó)家中央部委、高校、科研院所等領導、院士專家免費贈送。認識張院士也有十幾年了，每年都(dōu)給您寄雜志看，輸送思想文化知識，有何感想？
張履謙院士：你們編寫的大型文獻《科技創輝煌》《走向(xiàng)世界的共和國(guó)精英》，《中國(guó)科學(xué)家》雜志都(dōu)是激勵我們的青年一代努力工作，是在歌頌我們的一些科學(xué)家立志報國(guó)的事(shì)迹。都(dōu)是爲國(guó)家做的公益事(shì)業，都(dōu)是爲了我們祖國(guó)獻身的，走向(xiàng)富強，無私奉獻，大家一口徑的跟著(zhe)習近平主席一起(qǐ)建設我們國(guó)家的現代化的，建設偉大的現代化強國(guó)。所以我覺得你們的工作實在是非常好(hǎo)的，我也是非常支持的，我從《中國(guó)科學(xué)家》雜志裡(lǐ)看到新聞，有的是國(guó)家發(fā)生的。是一種(zhǒng)激勵意義。中國(guó)人民的意志的行爲。利益中國(guó)人的意志這(zhè)樣(yàng)的行爲，這(zhè)就是有意義的，所以我覺得你們做的都(dōu)是非常好(hǎo)的，我也是建立這(zhè)方面(miàn)的聯系，90歲老人給我點贊去的，所以說也看一些這(zhè)樣(yàng)的東西，是不是用現在的話說都(dōu)充滿正能(néng)量。我們能(néng)夠做的，我們自己願意做出來，你們在這(zhè)裡(lǐ)做的很好(hǎo)，所以我是支持你們的。習近平主席已經(jīng)是描繪的非常清楚，我們要朝這(zhè)個方面(miàn)來實現。我們中國(guó)人幹起(qǐ)來就是提前來幹，我覺得這(zhè)事(shì)一定能(néng)夠幹的成(chéng)功。所以我們是要走我們中國(guó)的現代化。走中國(guó)特色的社會主義的現代化，要把這(zhè)個事(shì)情做好(hǎo)，所以我們必須努力去做。建國(guó)100周年的時候，我們的中華民族偉大複興一定能(néng)夠實現，建國(guó)100周年要到2049年，百年後(hòu)肯定能(néng)實現，因爲我們中國(guó)的現代化是俞别國(guó)不一樣(yàng)的，我們是有中國(guó)特色的，根據我們中國(guó)的建設，人民的幸福，人民的需要的，而設定的，習近平主席講的是非常好(hǎo)的，你們做的也是非常好(hǎo)的。
記者:
張履謙院士您好(hǎo)，您被(bèi)聘任爲《中國(guó)科學(xué)家》雜志社的名譽社長(cháng)，能(néng)不能(néng)給《《中國(guó)科學(xué)家》》雜志講兩(liǎng)句話？希望《中國(guó)科學(xué)家》雜志以後(hòu)能(néng)爲老科學(xué)家做那些工作，更好(hǎo)地爲《中國(guó)科學(xué)家》服務，你說兩(liǎng)句寄語好(hǎo)吧！
張院士：《中國(guó)科學(xué)家》雜志社就是有特質的，辦得很好(hǎo)！我差不多每期每篇每一句話都(dōu)看，我總結了一下，《中國(guó)科學(xué)家》雜志确實有兩(liǎng)個特點：第一個是科學(xué)家的事(shì)迹，通過(guò)科學(xué)家的科學(xué)精神都(dōu)給表達出來了，這(zhè)個我們科學(xué)家們認爲是非常好(hǎo)的。第二是科學(xué)家不僅知識上要搞科學(xué)技術，更重要的還(hái)要搞科普，這(zhè)一方面(miàn)也是真的表現得很好(hǎo)，所以這(zhè)兩(liǎng)個特點，我覺得我們看到後(hòu)，感到非常高興，非常欣慰。
能(néng)夠更好(hǎo)地把我們中華人民共和國(guó)在現代化的過(guò)程中間所做出的事(shì)情，不斷地報道(dào)出來，不斷地把科學(xué)家奮鬥的精神表現出來，把科學(xué)家精神和科學(xué)普及能(néng)夠兩(liǎng)個結合起(qǐ)來，很好(hǎo)地報道(dào)出來，激勵我們青少年更好(hǎo)地學(xué)習科學(xué)，愛科學(xué)，爲科學(xué)技術和科技成(chéng)果推廣做出努力。謝謝《中國(guó)科學(xué)家》雜志，非常好(hǎo)啊！
寄語：朝陽、夕陽，都(dōu)是一個太陽；朝霞、晚霞，都(dōu)是美麗的彩霞。不管是年輕的，老老少少的，都(dōu)是我們在建設一個現代化新中國(guó)，中國(guó)特色的現代化強國(guó)！
記者：張院士爲中國(guó)的科普事(shì)業做出的巨大貢獻，也祝願張院士身體越來越好(hǎo)，事(shì)業蒸蒸日上！謝謝張院士！
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