陈芳允(1916.4.3-2000.4.29),无线电电子学、空间电子系统工程专家,早期在国内领先研究毫微秒脉冲技术,领导研制成功我国第一代机载单脉冲雷达,为我国无线电电子学研究做了开创性的工作。他是我国第一颗人造卫星跟踪测量系统的技术负责人,全面参加了系统设计和建设工作。他提出和设计了发射我国通信卫星的微波统一测控系统的新方案,并负责这一系统的研制和星—地技术协调工作,为建设我国卫星测控网作出了重要贡献。
陈芳允,1916年4月3日出生于浙江省黄岩县。1938年毕业于清华大学物理系。1938年至1941年在昆明清华无线电研究所任助教,在任之恭、孟昭英指导下工作。1945—1948年在英国A.C.Cossor无线电厂研究室工作,曾经从事当时最新的海用雷达的研制工作。
中华人民共和国成立后,陈芳允在中国科学院上海生理生化研究所任技正,研究生理实验用的精密测量设备;1953年调北京,主持中国科学院电子学研究所筹备处工作,经过一年,筹备处具有一个研究室的规模,1954年并入物理研究所(所长为钱三强),组建成电子研究室,陈芳允任该研究室主任。该研究室有微波技术、电子线路技术、计算技术等几个研究组和一个实验车间。1955年陈芳允晋升为研究员。1956年后,中国科学院在新技术方面成立了半导体、自动化、电子学和计算技术四个研究所。陈芳允调入电子学研究所,任该所脉冲技术研究室主任,开展毫微秒脉冲技术的研究,机载单脉冲雷达的研制,直到1965年。
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26基地,从事我国卫星地面测控网的研制和建设工作;1976年调国防科委测量通信总体所任副所长,同年参加中国人民解放军;1977年加入中国共产党。1984年调国防科工委科技委任常任委员,1988年后为顾问。此后,他仍十分关心我国重大国防工程系统的研究和建设,经常参加重大研究项目的方案论证会或技术评审会,为我国的四个现代化出谋献策。
陈芳允兼任国防科技大学教授和博士生导师,并被聘任为中国科技大学和北京大学的兼职教授。他是中国人民政治协商会议第三届全国委员会委员,第四届全国人民代表大会代表,是中国电子学会、中国计量测试学会和中国宇航学会的理事。1980年被选为中国科学院学部委员(现为院士)并兼技术科学部副主任,1985年被选为国际宇航科学院院士,1991年被选为国际宇航联合会副主席。
为我国无线电电子学做出开创性的工作
1956—1965年,陈芳允在中国科学院电子学研究所工作期间任脉冲技术研究室主任,在建所初期为电子所筹建作了大量的工作,是电子所创始人之一。1956年电子所尚未有研究大楼,在北京西苑旅社租了一幢楼开展建所工作。为创办研究室,陈芳允组织领导全室科研人员,瞄准当时技术发展前沿,开展理论研究,结合我国实际开发研制项目。在毫微秒(10-9秒)脉冲技术方面,从信号产生、放大、传输、检测到显示,进行了系统的研究工作。毫微秒级脉冲宽度最初用电子管、二次发射管、闸流管来产生,后发展到用半导体器件、雪崩管、阶跃二极管等来产生。在毫微秒脉冲信号显示方面,陈芳允领导一个研究组,研制成功一种宽频带的采样示波器(1958年),并成为小批量生产实用型产品,这一项目当时属国际首创。原子弹试验需要对多道脉冲信号作瞬时分析,应用户的要求,陈芳允领导一个研究组研制成功多道原子射线分析仪(1963年),对我国原子弹试验的测量起了重要的作用。
陈芳允在科研和技术工作上,善于结合我国的实际,提出创新的办法和系统,对科研事业充满信心。他作风严谨、平易近人,在实验室工作时,与合作者一起不仅要求原理概念清晰,并要求弄清技术实施细节,遇到疑难问题,与合作者一起客观地商讨解决办法,直到问题解决。
1964年5月,电子所和空军一所、前三机部洛阳五所协作,由陈芳允牵头研制机载单脉冲抗干扰雷达。1965年5月电子所参加该雷达研制的人员全部搬迁到成都,并入中国科学院西南电子所,这批研究人员与协作单位人员一起在成都继续研制这个雷达。经过几年的努力研制成功后在工厂投产,装备我国的大批歼击机,该雷达是我国第一代机载单脉冲雷达。
陈芳允在这期间还培养了一批研究生,这些研究生后来都分别成为教授、博士生导师、研究员、高级工程师、研究所所长和副所长等,在各个岗位上发挥作用。该脉冲技术研究室的研究人员,包括各科学分院送来进修的人员,经过实际工作的锻炼,大部分人员成为科技骨干。
为建设我国卫星测控网作出了重要贡献
陈芳允于1965年开始到现在从事我国空间技术工作。他担任我国第一颗人造卫星跟踪测量系统的技术负责人,全面参加了系统设计和系统建设的工作,为我国的卫星测控网建立了基础。初期的测控网只能跟踪测量和控制中、低轨道的卫星,不能测控地球同步轨道的卫星。1971年,陈芳允等提出了有我国特色的新型卫星测量控制系统,简称微波统一系统。这是跟踪测量、遥测、遥控三个分系统共用统一的微波载波,共用一副直径为10米的抛物面跟踪天线;这样一个单独的测控站通过方位角、俯仰角、距离和距离变化率的测量,就可以测定卫星的运行轨道(包含地球同步轨道)。测控站与卫星载应答机配合,作用距离达45000公里。我国当时由航天工业部和第四机械工业部分别承担研制了两套微波统一系统,分别安装在闽西和渭南两个测控站。陈芳允为该微波统一系统的总设计师之一,参加了系统研制和星—地协调的全过程。地球同步轨道卫星的测控和定点,技术很复杂,微波统一系统的研制,工程难度大;从1975年正式开始研制,经过8年的工作,到1983年两套微波统一系统才研制成功,进站安装。从1984年到90年代初,我国发射的“东方红二号”系列通信卫星,都是由这两套微波统一系统测控和定点的。这对我国通信卫星的发射和管理起了十分重要的作用。
试验通信卫星及微波统一系统的研制项目,获国家科技进步奖特等奖,陈芳允是获奖者之一。
1976年陈芳允主编了一本《卫星测量手册》,发行到有关单位,供从事这方面工作的工程技术人员及有关人员参考。很多地面站设计人员参阅过这本书。
1986年3月3日陈芳允和我国著名科学家王大珩、王淦昌、杨家墀联名写信给党和国家领导人,建议加快发展高技术,使我国的科学技术跟踪和赶上世界先进水平。我国政府采纳了他们的建议,不久,由国家科委制订了高技术发展计划,编号为“863”计划。该计划已实施了几年,取得了很大的成绩。
研究新的卫星系统
1983年,陈芳允和合作者提出利用两颗同步定点卫星进行定位导航的设想,经过分析和初步实地试验,证明效果良好。这一系统称为“双星定位系统”。这个系统由两颗在经度上相差一定距离(角度)的同步定点卫星,一个运行控制主地面站和若干个地面用户站组成。主地面站发信号经过两颗同步定点卫星到用户站;用户站接收到主地面站发来的信号后,即作出回答,回答信号经过这两颗卫星返回到主地面站。主站—两颗卫星—用户站之间的信号往返,可以测定用户站分别到两颗卫星的斜距。假设大略知道用户站所在地至地心的距离,这样,已知空间三个点(两颗卫星和一个地心)的位置和已知用户站至这三个点的距离,就可以通过设在主地面站中的大型计算机计算,得到用户站的位置。然后,主地面站把用户站的位置信息经过卫星通知用户站。这就是定位过程。用户站要有发射和接收设备。主地面站和用户站之间还可以互通简短的电报。1993年我国进一步进行“双星定位系统”的试验工作。“双星定位系统”的建成,将使地面上数以万计的用户可以方便地确定自身的所在位置。
1988年以后,陈芳允,担任国防科工委的顾问,但他仍十分关心我国的科学技术事业,结合我国国防和国民经济的需要,继续研究新的空间应用系统。1991年陈芳允和我国的遥感科学家共同提出和设计了利用小卫星群缩短对地观察周期的空间系统。先后在两个国际学术会议上作了报告。该卫星群由七颗处在同一轨道平面上的卫星组成,轨道是太阳一同步和“冻结轨道”,它的主要参数是:半长轴a=7150.6千米,高度h=772.6千米,倾角i=98°,近地点幅角ω=90°,偏心率e=0.001035,平均周期p=100.78分,结点周期pc=100.225分。
如果七颗卫星按等时间间隔发射在同一个轨道上,地面观测带是±200千米,这样,在赤道区域,两条轨迹之间的地带可以全部覆盖。对某个地区一天可以实现观测两次(白天一次,黑夜一次)。这种卫星对地观测系统能够满足重访周期短和能及时发现地面景物变化的要求。这篇报告发表时,受到与会者的欣赏。
陈芳允还继续研究其他的空间系统,如低轨道卫星移动通信系统等。他希望在他长期所从事的专业上,再为祖国和人民作出贡献。 (曾邑铎)
简历
1916年4月4日 生于浙江省黄岩县。
1938年 毕业于清华大学物理系。
1938—1941年 任昆明清华无线电研究所助教。
1945—1948年 在英国A.C.Cossor无线电厂研究室工作。
1948—1950年 任中国科学院上海生理生化研究所技正。
1953—1956年 任中国科学院物理研究所电子研究室主任。1955年晋升为研究员。
1956—1965年 任中国科学院电子学研究所脉冲技术研究室主任。
1965年 开始参加我国空间技术工作。
1967—1976年 在国防科委第26基地工作 。
1976—1984年 任国防科委测量通信总体所副所长。
1980年被选为中国科学院学部委员(院士)。
1984年 任国防科工委科学技术委员会常任委员。1988年后为顾问。
1986年和王大珩、王淦昌、杨嘉墀联合向中央提出了发展我国高技术的倡议(863计划)。
1999年荣获“两弹一星功勋奖章”。
摘自 《中国科学技术专家传略 工学编 航空航天卷》