陳芳允(1916年4月3日—2000年4月29日),浙江臺(tái)州黃巖人,九三學(xué)社社員,無線電電子學(xué)家,中國衛(wèi)星測量、控制技術(shù)的奠基人之一,“兩彈一星功勛獎(jiǎng)?wù)隆鲍@得者,中國科學(xué)院院士,中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)和國防科技大學(xué)教授。
陳芳允長期從事無線電電子學(xué)及電子和空間系統(tǒng)工程的科學(xué)研究和開發(fā)工作。1951年加入九三學(xué)社。1980年當(dāng)選為中國科學(xué)院學(xué)部委員(院士)。1985年獲國家科技進(jìn)步特等獎(jiǎng),1988年獲國防科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。
著有《無線電電子學(xué)的新發(fā)展》《衛(wèi)星測控手冊》等,發(fā)表學(xué)術(shù)論文30多篇。1986年,他和部分院士聯(lián)名建議發(fā)展中國的高技術(shù),促成了中國發(fā)展高技術(shù)的“863計(jì)劃”。
主要貢獻(xiàn)
衛(wèi)星控制
陳芳允是中國衛(wèi)星測量、控制技術(shù)的奠基人之一。1957年,原蘇聯(lián)發(fā)射第一顆人造衛(wèi)星時(shí),他即對衛(wèi)星進(jìn)行了無線電多卜勒頻率測量,并和天文臺(tái)的同志一起,計(jì)算出了衛(wèi)星的軌道參數(shù),該方法成為以后中國發(fā)射人造衛(wèi)星所采用的跟蹤測軌的主要技術(shù)之一。
1965年,中國第一顆人造地球衛(wèi)星研制工作正式啟動(dòng)。陳芳允擔(dān)任了衛(wèi)星測量總體技術(shù)負(fù)責(zé)人。當(dāng)時(shí),衛(wèi)星測量在中國是一個(gè)全新的技術(shù)領(lǐng)域,特別是對衛(wèi)星的跟蹤觀測到底采用哪種手段和方案,中國還沒有經(jīng)驗(yàn)。為此,陳芳允帶領(lǐng)技術(shù)人員深入研究,大膽實(shí)踐,反復(fù)論證。陳芳允不僅主持了技術(shù)方案的設(shè)計(jì),還參加了設(shè)備研制和測量臺(tái)站的建設(shè)工作。經(jīng)過他與其他技術(shù)人員實(shí)地考察,分別在新化、南寧、昆明、海南設(shè)立了四個(gè)多普勒測量站。1970年4月24日,中國第一顆人造衛(wèi)星“東方紅一號(hào)”發(fā)射升空,地面觀測系統(tǒng)很快抓住目標(biāo),進(jìn)行持續(xù)跟蹤、測量與計(jì)算,及時(shí)預(yù)報(bào)了衛(wèi)星飛經(jīng)世界各地的時(shí)刻。由陳芳允主持完成的衛(wèi)星測量方案非常有效,不僅圓滿完成中國第一顆衛(wèi)星測量任務(wù),而且為中國衛(wèi)星測控網(wǎng)的建立奠定了基礎(chǔ)。
隨后,陳芳允參加了中國回收型遙感衛(wèi)星測控系統(tǒng)方案的設(shè)計(jì)和制定工作。那時(shí)正值“文革”時(shí)期,陳芳允被下放到陜南一工廠進(jìn)行“鍛煉”“改造”,在此期間,陳芳允設(shè)計(jì)完成了遙感衛(wèi)星的測控系統(tǒng)方案,為中國第一顆遙感衛(wèi)星成功回收作出了重要貢獻(xiàn)。
頻率分配技術(shù)
1977年,中國建造了“遠(yuǎn)望號(hào)”航天遠(yuǎn)洋測量船,成為繼美、蘇、法之后第四個(gè)擁有航天測量船的國家。由于船上多種測量、通信設(shè)備,光天線就有54部,各種設(shè)備間電磁干擾嚴(yán)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(shè)備之間的電磁兼容問題,使各種設(shè)備得以同時(shí)工作而互不干擾,成功地解決了“遠(yuǎn)望號(hào)”船電磁兼容這一重大技術(shù)難題,并在中國向太平洋發(fā)射運(yùn)載火箭試驗(yàn)中首次得到驗(yàn)證。
微波統(tǒng)一系統(tǒng)
1970年4月,中國發(fā)射第一顆人造衛(wèi)星成功后不久便提出發(fā)射同步定點(diǎn)通信衛(wèi)星的計(jì)劃。當(dāng)年年底和1971年年初,陳芳允經(jīng)過詳細(xì)的調(diào)研和計(jì)算,提出了用“微波統(tǒng)一測控系統(tǒng)”來作為通信衛(wèi)星發(fā)射和定點(diǎn)保持時(shí)的跟蹤、測軌、遙測和遙控,而不必將它們分為獨(dú)立的系統(tǒng)以完成各自的功能。統(tǒng)一系統(tǒng)大大節(jié)省衛(wèi)星載荷的體積和重量,特別是星上天線的數(shù)目,同時(shí)也大大節(jié)省了地面設(shè)備的規(guī)模和投資。類似的微波統(tǒng)一系統(tǒng)曾成功地應(yīng)用于美國阿波羅登月飛船的測控,但陳芳允提出的系統(tǒng)并非阿波羅系統(tǒng)的翻版,而是適用于同步和中低軌道衛(wèi)星的、各項(xiàng)功能更加合理安排,可以同時(shí)工作而互不干擾的系統(tǒng)。他的建議得到了衛(wèi)星測控部和國防科學(xué)技術(shù)委員會(huì)領(lǐng)導(dǎo)的批準(zhǔn)和支持。后來他和測量通信總體所的人員與航天部空間研究院的科技人員密切合作,進(jìn)一步精心設(shè)計(jì),使這一系統(tǒng)更為完善。他們對設(shè)備的研究付出了艱辛的勞動(dòng),協(xié)調(diào)了衛(wèi)星應(yīng)答機(jī)和地面系統(tǒng)之間以及地面各分系統(tǒng)之間的關(guān)系。兩套微波統(tǒng)一系統(tǒng)在80年代初期制成后被安裝在陜西的渭南和福建的沙縣,它們對1984年和以后中國通信衛(wèi)星的發(fā)射起了極為重要的作用。
雙星定位系統(tǒng)
1983年,陳芳允和合作者提出利用兩顆同步定點(diǎn)衛(wèi)星進(jìn)行定位導(dǎo)航的設(shè)想,這一系統(tǒng)稱為“雙星定位系統(tǒng)”。這個(gè)系統(tǒng)由兩顆在經(jīng)度上相差一定距離(角度)的同步定點(diǎn)衛(wèi)星,一個(gè)運(yùn)行控制主地面站和若干個(gè)地面用戶站組成。主地面站發(fā)信號(hào)經(jīng)過兩顆同步定點(diǎn)衛(wèi)星到用戶站;用戶站接收到主地面站發(fā)來的信號(hào)后,即作出回答,回答信號(hào)經(jīng)過這兩顆衛(wèi)星返回到主地面站。主站—兩顆衛(wèi)星—用戶站之間的信號(hào)往返,可以測定用戶站的位置。然后,主地面站把用戶站的位置信息經(jīng)過衛(wèi)星通知用戶站。這就是定位過程。主地面站和用戶站之間還可以互通簡短的電報(bào)。
2000年10月隨著2顆北斗導(dǎo)航實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星的成功發(fā)射,標(biāo)志著中國擁有自主的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)了。是繼美國第一個(gè)擁有全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS),蘇聯(lián)第二個(gè)擁有全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(GLONASS)后,中國成為世界上第三個(gè)擁有衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的國家,美國GPS系統(tǒng)歷時(shí)16年,耗資120億美元,由24顆衛(wèi)星組網(wǎng),而中國的北斗系統(tǒng)只由兩顆衛(wèi)星組成,在經(jīng)濟(jì)上更劃算,而且中國的北斗系統(tǒng)某些功能超過美國的GPS,北斗系統(tǒng)它同時(shí)具備定位與通訊功能,不需要其他通訊系統(tǒng)支持。
“863”計(jì)劃
1986年3月,陳芳允與王大珩、楊嘉墀、王淦昌一起提出了對中國高技術(shù)的發(fā)展有重要意義的《關(guān)于跟蹤研究外國戰(zhàn)略性,高技術(shù)發(fā)展的建議》,在鄧小平的親自批示和積極支持下,國務(wù)院在聽取專家意見的基礎(chǔ)上,經(jīng)過認(rèn)真研討、論證,制定了《國家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃綱要》,撥款100億元,選擇生物、航天、信息、激光、自動(dòng)化、能源、材料等7個(gè)技術(shù)領(lǐng)域的15個(gè)主題項(xiàng)目,制定了中國高技術(shù)發(fā)展的“863計(jì)劃”,為中國高技術(shù)發(fā)展開創(chuàng)了新局面。
人物榮譽(yù)
提出并于1980年參與完成微波統(tǒng)一測控系統(tǒng),成為支持中國通信衛(wèi)星上天的主要設(shè)備,獲1985年國家科技進(jìn)步特等獎(jiǎng)。
1988年因航天測量船上電磁兼容問題的解決,獲國防科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。曾榮獲國防科工委先進(jìn)科技工作者標(biāo)兵稱號(hào)。
1999年9月,與錢學(xué)森、錢三強(qiáng)、鄧稼先、王大珩等共23人一起獲兩彈一星功勛獎(jiǎng)?wù)隆?
陳芳允兼任國防科技大學(xué)教授和博士生導(dǎo)師,并被聘任為中國科技大學(xué)和北京大學(xué)的兼職教授。
陳芳允是中國人民政治協(xié)商會(huì)議第三屆、第四屆全國委員會(huì)委員,第四屆和第五屆全國人大的中國人民解放軍代表。是中國電子學(xué)會(huì)、中國計(jì)量測試學(xué)會(huì)和中國宇航學(xué)會(huì)的理事。