5月27日11時,2020珠峰高程測量登山隊8名攻頂隊員成功登頂珠穆朗瑪峰。此時,距離1960年中國人首次登頂珠峰,已是整整60年。

對于測量隊員們來說,登頂之后才是最緊張的時刻。在珠峰峰頂停留的150分鐘里,他們要樹立測量覘標(biāo),用GNSS(全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng))接收機通過北斗衛(wèi)星進(jìn)行高精度定位測量,用雪深雷達(dá)探測峰頂雪深,用重力儀進(jìn)行重力測量……這些操作容不得半點差錯。

令隊員們自豪的是,手中的測量儀器均是國產(chǎn)自主研發(fā),這也是本次測量任務(wù)最大的亮點之一。本報記者專訪了此次國產(chǎn)測繪設(shè)備的制造商,珠峰登頂?shù)墓鈽s背后,離不開他們的默默奮斗。

“用我們國家自己的設(shè)備,心里自豪、踏實!”

2019年5月,中國2020年珠峰測高行動正在悄然籌備之中,但自然資源部第一大地測量隊(下稱國測一大隊)項目部主任柏華崗卻為找不到合適設(shè)備心急如焚。

此前,柏華崗已在瑞典、意大利的廠家吃了閉門羹。對方表示,定制要求“難度空前”,加上訂購數(shù)量又不多,考慮到研發(fā)難度和經(jīng)濟效益,都明確表示拒絕。

對方不愿意接受條件,柏華崗也不愿意降低要求。“就一定要是進(jìn)口廠家嗎?能否試一試讓具有實力的國內(nèi)企業(yè)或單位聯(lián)合定制,實現(xiàn)設(shè)備的國產(chǎn)化?”

就此,一個以國產(chǎn)設(shè)備為主力擔(dān)綱峰頂測量任務(wù)的計劃開始成型。

“那是2019年5月下旬,國測一大隊找到我們,希望由南方測繪來主導(dǎo)研制全國產(chǎn)化的雪深雷達(dá)和峰頂覘標(biāo)。”南方測繪集團副總經(jīng)理繆小林至今還記得當(dāng)時的情景,“我們既感到榮幸又有點忐忑,畢竟研發(fā)難度非常大。”為此南方測繪集團專門成立了技術(shù)攻關(guān)組,歷時半年多艱難攻關(guān),終于不負(fù)眾望。

除雪深雷達(dá)、峰頂覘標(biāo)外,重力儀、GNSS接收機、長距離測距儀等關(guān)鍵測量儀器也均由國內(nèi)廠商自主研制。

比如此次重力測量使用的2020“珠峰號”高精度重力儀,由國機集團中國地質(zhì)裝備集團旗下北京奧地探測儀器有限公司(下稱奧地公司)研制。項目負(fù)責(zé)人王斌對記者說:“此次珠峰高程測量要實現(xiàn)人類首次珠峰峰頂重力測量,這是前無古人的大挑戰(zhàn),意義重大,難度也極大。”對此,國機集團高度重視,董事長張曉侖表示,要發(fā)揮“國家隊”的突出作用,在地質(zhì)裝備方面減少對國外產(chǎn)品的依賴。奧地公司針對珠峰峰頂環(huán)境反復(fù)調(diào)試、改進(jìn),最終完全滿足設(shè)計指標(biāo)。

“上一次珠峰測量是在2005年,當(dāng)時GNSS測量設(shè)備主要靠進(jìn)口美國天寶、徠卡等公司的產(chǎn)品,天上的導(dǎo)航衛(wèi)星也只有美國的GPS系統(tǒng)。”華測導(dǎo)航硬件研發(fā)總監(jiān)張沛堯告訴記者,此次登頂珠峰的GNSS接收機由華測導(dǎo)航研制,這也是中國首次全程采用國產(chǎn)北斗高精度定位設(shè)備進(jìn)行珠峰高程測量。“中國測繪人只能依賴進(jìn)口裝備測量珠峰高程的歷史將一去不復(fù)返。”

為協(xié)調(diào)儀器設(shè)備奔走了一年,柏華崗說:“用我們國家自己的設(shè)備,心里自豪、踏實!”

“決不能因為我們的儀器出紕漏、掉鏈子”

雖然早有心理準(zhǔn)備,但在聽到國測一大隊提出的要求時,奧地團隊成員的心里還是咯噔了一下。“從2019年10月10日接到任務(wù)算起,到12月31日完成,我們只有81天時間。”王斌告訴記者,機械重力儀通常的調(diào)試周期要將近1年。這意味著,王斌他們要用不到原先1/4的時間,去完成難度高得多的任務(wù)。

“但我們沒講困難。”奧地公司黨支部書記劉海濤說,“大家壓力都很大,把困難盡量留在我們這里,他們(國測一大隊)壓力就能小些。”之后奧地公司項目組成員舍棄所有節(jié)假日休息,全身心投入到“珠峰號”重力儀改進(jìn)研發(fā)之中。“這不光是我們幾個人的事,也是全中國人民的期盼。”奧地公司副總工程師秦佩說,“決不能因為我們的儀器出紕漏、掉鏈子。”

除了時間緊、任務(wù)重,所有國內(nèi)廠商還須克服一個共同的難關(guān):既要可靠,又得簡單。

“8800米以上的高度,很可能遇到零下40℃的低溫和10級大風(fēng)環(huán)境,覘標(biāo)不僅要結(jié)實,而且柔韌性要好,不能折斷。”南方測繪常州附件工廠負(fù)責(zé)人表示,在這樣極端的環(huán)境中,設(shè)備重量必須要輕,便于攜帶,讓隊員們在戴著厚重手套、身體處于缺氧狀態(tài)時也能易于操作。

柏華崗對此深有感觸:“登頂時,多1克的重量都不想背在身上。”

為此,南方測繪立刻行動起來,“少用螺釘”“折疊快裝”……一個小小的覘標(biāo)竟然歷經(jīng)了8個月的打磨,其重量也從5千克減到3.4千克。

奧地團隊為了讓傳動系統(tǒng)更易操作,調(diào)整、測試、再調(diào)整、再測試……每改動一次,設(shè)備就要送到郊外上山一次。

華測團隊也根據(jù)中國的測量規(guī)范和中國測量人員的使用習(xí)慣,對硬件設(shè)置與配套軟件做了大量改進(jìn)。使得設(shè)備的體積和重量都只有原先的一半左右,大大減輕外業(yè)人員的負(fù)擔(dān)。以GNSS接收機為例,華測主機重量為2.2千克,天線重量為400克。而同類型的美國天寶設(shè)備主機重量達(dá)2.34千克,天線重量為590克。

不要小瞧這些看似簡單的改進(jìn),張沛堯告訴記者,每1克重量的減輕,背后都可能是芯片集成、整機材料選擇、腔體設(shè)計、電磁屏蔽等方面的突破性創(chuàng)新。

2020珠峰高程測量技術(shù)協(xié)調(diào)組組長、中國測繪科學(xué)研究院研究員黨亞民表示:“‘中國制造’能登頂珠峰,是因為所有參與單位都有決心,要利用這次珠峰測量將中國制造的測繪設(shè)備推到一個新高度。”

在采訪中,1987年出生的奧地公司副總工秦佩有一段話令人難忘。他說:“今天登上珠峰的機械重力儀,是在老一輩科研人員研發(fā)的基礎(chǔ)上改進(jìn)出來的。我們已研發(fā)出新一代具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的數(shù)字重力儀,但我們絲毫不敢放松,仍在不斷改進(jìn)完善。因為下一次登上珠峰的,很可能就是我們這一代人研發(fā)的產(chǎn)品,我們一直準(zhǔn)備著。”

關(guān)鍵詞： 登山隊