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陈芳允

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黄岩名人陈芳允介绍

无线电电子学家空间系统学家
中国科学院院士、空间系统工程专家

陈芳允(1916.4.3-2000.4.29 ),浙江台州黄岩人,九三学社社员,无线电电子学家,中国卫星测量、控制技术的奠基人之一,“两弹一星功勋奖章”获得者,中国科学院院士,中国科学技术大学和国防科技大学教授。

陈芳允长期从事无线电电子学及电子和空间系统工程的科学研究和开发工作。1951年加入九三学社。1980年当选为中国科学院学部委员(院士) 。1985年获国家科技进步特等奖,1988年获国防科技进步一等奖。

著有《无线电电子学的新发展》《卫星测控手册》等,发表学术论文30多篇。1986年,他和部分院士联名建议发展中国的高技术,促成了中国发展高技术的“863计划”。

陈芳允人物生平

1916年4月3日,陈芳允出生于浙江省黄岩县(今浙江省台州市黄岩区),父陈立新,毕业于保定军校,母许氏。

1921年,陈芳允开蒙,次年,生母病故。

1928年,进入黄岩县立中学(今黄岩中学)读初中,1931年到上海浦东中学读高中。

1934年,考入清华大学,先在机械系,后转入物理系。

1938年初,进入西南联合大学学习。物理系中有任之恭、孟昭英教无线电课,他对其中的实用无线电课产生了浓厚的兴趣,毕业后,在任之恭先生的建议和推荐下陈芳允先在清华无线电研究所做无线电通信有关的课题,后到成都航空委员会无线电厂工作,去后不久因搞无线电定向仪有成绩,被提为研究股长。

1943年,在成都与沈淑敏女士结婚。

1945年初,到英国A. C. Cossor无线电厂研究室工作。先在伦敦实验室做彩色电视接收机的线路工作,后转至曼撤斯特工厂雷达研究室,参加海用雷达的研制工作。

1948年5月,陈芳允回到上海,在中央研究院生理生化所任技正。

1950年3月,中央研究院和北平研究院合并,改名为中国科学院,并在上海成立分院,陈芳允在生理生化研究所任技正,在此期间,陈芳允为神经生理学研究完成了一套电子仪器(包括电刺激器、直流放大器及显示设备等),这是国内在生物电子学方面研制的第一套设备。

1951年,加入九三学社。

1953年,调北京,主持中国科学院电子学研究所筹备处工作。1954年并入物理研究所,组建成电子研究室,陈芳允任该研究室主任。

1955年,陈芳允晋升为研究员。

1956年,陈芳允参加国家12年长期科学规划制定工作,并参加了新电子所的筹备工作。

1957年,原苏联发射的世界第一颗人造地球卫星上天,陈芳允对卫星进行了无线电多卜勒频率测量,计算出了卫星的轨道参数。

1958年4月19日,日环食带经过海南岛南端,是最好的观测太阳射电辐射的机会,当时中苏组成联合观测队,陈芳允作为中方领队和天文学家王绶琯及原苏联科技人员共赴海南得到观测结果。回京后,陈芳允协助王绶琯创立了射电天文研究工作。

1958年,他开始从事脉冲技术研究工作。提出并完成纳秒级窄脉冲采样示波器的研制,把采样示波器做成可以携带使用的仪器。1963年研制出国际领先的纳秒脉冲采样示波器。

1960年,参加论证并提出了原子弹试验用的多道脉冲鉴别器的试制方案,三年后,与同事研制了出原子弹爆炸测试用的多道脉冲分析器,交原子弹试验场使用。

1964年,他和研究室的技术人员为空军研制出机载抗干扰雷达,由电子部工厂制造,装备了大量的歼击机。这是中国第一次在飞机上使用单脉冲体制的雷达。

1965年,陈芳允开始参加空间技术工作,担任卫星测量、控制的总体技术负责人,制定了中国第一颗人造卫星——“东方红1号”的测控方案以多普勒测量为主,并在卫星入轨点附近的地面观测站设置雷达和光学设备加以双重保证。为此,他除总体设计外,还参加了设备研制和台站建设工作。

1967年,调到国防科委第26基地,从事卫星地面测控网的研制和建设工作。

1970年,陈芳允研究了美国阿波罗登月飞船所用的微波统一测控系统后,他针对通信卫星的测控要求,设计了新的微波统一系统,后被国防科委和卫星总体负责人孙家栋采纳。两套统一测控系统研制成功,为中国通信卫星发射成功起了重要作用。此项目与通信卫星获得了国家科技进步特等奖,陈芳允为主要获奖者之一。

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。

1985年,被选为国际宇航科学院院士。

1986年3月,他与王大珩、杨嘉墀、王淦昌一起提出了对中国高技术的发展有重要意义的建议,制定了中国高技术发展的“863计划”。

1988年后为国防科工委顾问。

1991年,被选为国际宇航联合会副主席。

1992年,陈芳允提出地球环境观测小卫星星座的系统方案。

1993年12月15日,与姜岩讨论给江泽民关于纳米技术的报告。

1996年11月,妻子沈淑敏去世,沈淑敏是中国科学院生物物理研究所研究员。

1997年4月7日至10日,陈芳允与杨嘉墀、王大珩、王淦昌三位院士以“863”计划的名义发表了《中国月球探测技术发展的建议》。

1999年,陈芳允被授予“两弹一星”功勋奖章。

2000年4月29日,84岁的陈芳允因运动神经元病中枢性呼吸衰竭去世。

陈芳允主要贡献

卫星控制

陈芳允是中国卫星测量、控制技术的奠基人之一。1957年,原苏联发射第一颗人造卫星时,他即对卫星进行了无线电多卜勒频率测量,并和天文台的同志一起,计算出了卫星的轨道参数,该方法成为以后中国发射人造卫星所采用的跟踪测轨的主要技术之一。

1965年,中国第一颗人造地球卫星研制工作正式启动。陈芳允担任了卫星测量总体技术负责人。当时,卫星测量在中国是一个全新的技术领域,特别是对卫星的跟踪观测到底采用哪种手段和方案,中国还没有经验。为此,陈芳允带领技术人员深入研究,大胆实践,反复论证。陈芳允不仅主持了技术方案的设计,还参加了设备研制和测量台站的建设工作。经过他与其他技术人员实地考察,分别在新化、南宁、昆明、海南设立了四个多普勒测量站。1970年4月24日,中国第一颗人造卫星“东方红一号”发射升空,地面观测系统很快抓住目标,进行持续跟踪、测量与计算,及时预报了卫星飞经世界各地的时刻。由陈芳允主持完成的卫星测量方案非常有效,不仅圆满完成中国第一颗卫星测量任务,而且为中国卫星测控网的建立奠定了基础。

随后,陈芳允参加了中国回收型遥感卫星测控系统方案的设计和制定工作。那时正值“文革”时期,陈芳允被下放到陕南一工厂进行“锻炼”“改造”,在此期间,陈芳允设计完成了遥感卫星的测控系统方案,为中国第一颗遥感卫星成功回收作出了重要贡献。

频率分配技术

1977年,中国建造了“远望号”航天远洋测量船,成为继美、苏、法之后第四个拥有航天测量船的国家。由于船上多种测量、通信设备,光天线就有54部,各种设备间电磁干扰严重,影响了正常工作。陈芳允利用频率分配的方法,解决测量船上众多设备之间的电磁兼容问题,使各种设备得以同时工作而互不干扰,成功地解决了“远望号”船电磁兼容这一重大技术难题,并在中国向太平洋发射运载火箭试验中首次得到验证。

微波统一系统

1970年4月,中国发射第一颗人造卫星成功后不久便提出发射同步定点通信卫星的计划。当年年底和1971年年初,陈芳允经过详细的调研和计算,提出了用“微波统一测控系统”来作为通信卫星发射和定点保持时的跟踪、测轨、遥测和遥控,而不必将它们分为独立的系统以完成各自的功能。统一系统大大节省卫星载荷的体积和重量,特别是星上天线的数目,同时也大大节省了地面设备的规模和投资。类似的微波统一系统曾成功地应用于美国阿波罗登月飞船的测控,但陈芳允提出的系统并非阿波罗系统的翻版,而是适用于同步和中低轨道卫星的、各项功能更加合理安排,可以同时工作而互不干扰的系统。他的建议得到了卫星测控部和国防科学技术委员会领导的批准和支持。后来他和测量通信总体所的人员与航天部空间研究院的科技人员密切合作,进一步精心设计,使这一系统更为完善。他们对设备的研究付出了艰辛的劳动,协调了卫星应答机和地面系统之间以及地面各分系统之间的关系。两套微波统一系统在80年代初期制成后被安装在陕西的渭南和福建的沙县,它们对1984年和以后中国通信卫星的发射起了极为重要的作用。

双星定位系统

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,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。主地面站和用户站之间还可以互通简短的电报。

2000年10月随着2颗北斗导航实验卫星的成功发射,标志着中国拥有自主的卫星导航系统了。是继美国第一个拥有全球卫星定位系统(GPS),苏联第二个拥有全球导航卫星系统(GLONASS)后,中国成为世界上第三个拥有卫星导航系统的国家,美国GPS系统历时16年,耗资120亿美元,由24颗卫星组网,而中国的北斗系统只由两颗卫星组成,在经济上更划算,而且中国的北斗系统某些功能超过美国的GPS,北斗系统它同时具备定位与通讯功能,不需要其他通讯系统支持。

“863”计划

1986年3月,陈芳允与王大珩、杨嘉墀、王淦昌一起提出了对中国高技术的发展有重要意义的《关于跟踪研究外国战略性,高技术发展的建议》,在邓小平的亲自批示和积极支持下,国务院在听取专家意见的基础上,经过认真研讨、论证,制定了《国家高技术研究发展计划纲要》,拨款100亿元,选择生物、航天、信息、激光、自动化、能源、材料等7个技术领域的15个主题项目,制定了中国高技术发展的“863计划”,为中国高技术发展开创了新局面。

陈芳允人物评价

陈芳允同志的一生,是追求科学、艰苦奋斗的一生,是全心全意为人民服务的一生,是无私奉献、鞠躬尽瘁的一生,是献身国防科技事业并做出重要贡献的一生。他崇高的革命理想,优秀的道德品质,强烈的创新精神,严谨的治学态度,永远是我们学习的楷模。他所展现的一位中国优秀知识分子的高尚风范,永远镌刻在我们心中。曹刚川原国防部部长)

陈芳允同志为我国第一颗人造卫星的准确测量、预报作出了重要贡献。(中国科学院)

陈芳允主要论著

1《无线电电子学的新发展》科普出版社,1963(1979年内蒙古出版社再版)。

2《计量测试技术在空间测控系统中的重要作用》中国宇航学会计量测试年会上的报告,1981。

3《空间统一测控系统设计中的几个问题》中国电子学报,1985。

4《全数字通信技术》中国通信学会特刊:新的技术革命与中国通信,1984.4~10。

5《太平洋地区国家卫星发射与测控技术发展与合作的前景》(英文),国际宇航联学术会议上的报告,1986。

6《发展中国的星基定位通信系统》中国空间科学技术,1987。

7《中国航天技术发展与技术科学》中国科学院院刊,1986。

8《中国航天测控网及其在国际合作中的作用》(英文),国际宇航联学术会议上的报告,1988。

9《关于建设中国灾害测报监控系统的建议》中国科学院地学部灾害防治讨论会上的报告,1990。

10《卫星测控手册》科学出版社。

陈芳允人物荣誉

提出并于1980年参与完成微波统一测控系统,成为支持中国通信卫星上天的主要设备,获1985年国家科技进步特等奖。

1988年因航天测量船上电磁兼容问题的解决,获国防科技进步一等奖。曾荣获国防科工委先进科技工作者标兵称号。

1999年9月,与钱学森、钱三强、邓稼先、王大珩等共23人一起获两弹一星功勋奖章。

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。

陈芳允是中国人民政治协商会议第三届、第四届全国委员会委员,第四届和第五届全国人大的中国人民解放军代表。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。

陈芳允补充介绍

  陈芳允(1916年4月3日—2000年4月29日),出生于浙江黄岩。无线电电子学家、空间系统学家。1980年当选为中国科学院学部委员(院士)。1951年加入九三学社。

  陈芳允出身于小地主兼营工商业者家庭,幼时读过几年私塾,1931年在黄岩县立中学初中毕业,后到上海浦东中学读高中。当时正值全国上下都在反对日本强占东三省,-,-抗日等运动不断,他参加了到南京的-和-等活动。1934年,陈芳允考入清华大学机械系,一年后转入物理系。在清华大学,他参加了“一二·九”运动。1938年毕业,留校在清华无线电研究所任助教。他从此边干边学,逐步成为一个无线电电子学的科学技术工作者。在任教的同时,他还在任之恭教授指导下,从事通信和晶体滤波器方面的研究。1941年,他转到航空委员会成都无线电厂研究室工作,从事飞机定向仪和导航设备的研制。

  1944年末,他被派到英国留学进修期间,在AC可赛(Cossor)无线电厂研究室工作。先从事有关电视接收机图像质量改进方面的研究,后来参加了海用雷达的研制和在“玛丽皇后号”船上的实际测试工作。

  1948年6月,陈芳允回国,在中央研究院生理生化所任技正,协助所长冯德培研制神经生理方面的电子仪器。他主要参加电生物学和核物理学方面的电子测试技术工作,成功地研制了神经生理学方面的电子仪器,包括刺激器、放大器和显示器等。这套仪器曾推广到上海医学院,以后还在北京协和医院进行演示,作为他们研究的参考。

  1952年夏,陈芳允受中国科学院吴有训副院长委托,筹备电子学研究所。一年之后,为配合发展我国的原子能科学,电子所筹备处作为一个研究室并入物理所。陈芳允的工作则转到研究脉冲技术及研制探测原子射线和粒子的仪器方面。1955年陈芳允被晋升为研究员。1956年“十二年科学技术规划”制订后,成立了电子研究所,陈芳允担任该所脉冲技术实验室主任,较全面地开展了对毫微秒脉冲的产生、放大、显示等技术的研究。1957年,苏联发射了人类第一颗人造地球卫星,陈芳允组织大家成功地接收了这颗人造地球卫星发出的无线电信号,并进行了准确的记录和科学的分析,不仅测出了卫星过顶时的多普勒频率曲线,而且推算出它的运行轨道参数。1964年,他接受机载抗干扰雷达的研制任务。同年,我国决定发展自己的航天技术,陈芳允作为对人造地球卫星进行跟踪、测量和控制的总体负责人,承担地面测量控制设备的研制、台站和中心的建设、轨道计算等方面的艰巨任务。1965年,陈芳允任中国科学院西南电子所副所长。

  “文革”开始后,人造卫星的研制工作由中国科学院转到国防科学技术工业委员会进行。1967年,陈芳允调至国防科学技术工业委员会新成立的卫星测量部,指导卫星测控设备的研制和发射台站的建设等工作,直到1975年为止。1976—1984年,他任国防科学技术工业委员会测量通信总体所副所长,在此期间,主要领导了微波统一跟踪测量控制系统的研制和星地协调工作。1984年,他调至国防科学技术工业委员会任科技委常委,1988年后为顾问。

  在中国科学院电子研究所工作期间,他主要从事电子线路和雷达方面的研究工作。他首先提出利用采样原理制作实用的采样示波器。1961年,在他的指导下研制出可以观察到纳秒(109秒)量级的脉冲和甚高频连续波采样示波器,这是国际上最先做成功的。这些工作在以后的计算机研究方面得到了应用。在对雷达的研究上,他提出利用单脉冲体制代替一般的圆锥扫描体制,并进行了总体设计。在陈芳允和曾宪泽、李力田等人的共同努力下,成功地解决了飞机载雷达的抗干扰问题。这种雷达以后被安装在我国的歼击机上。在配合我国原子能研究方面,他所领导的研究室成功地研制出多道脉冲分析器,填补了我国核弹试验中的一项重要测量仪器的空白。

  1964年我国开始考虑发射自己的人造地球卫星,一批光学、电子学和天文学的专业科技人员承担了卫星跟踪、观测和轨道预报等科研任务。在我国,发射的近地卫星无线电测量设备以多普勒测速为主,第一、二颗卫星用单频多普勒测速为主,其后改用双频,目的是消除电离层的影响。陈芳允提出把遥测信号并入双频信标机来传输,试验证明这一方案既不影响测速精度,还可以节省星上和地面设备。他和魏钟铨在听取各方面专家意见之后制定了我国中、低轨道卫星的观测台站设置和观测设备的方案。在以后的实施过程中虽有所修改,但基本上是按这个方案实施的。

  1970年4月,我国发射第一颗人造卫星成功后不久便提出发射同步定点通信卫星的计划。当年年底和1971年年初,陈芳允经过详细的调研和计算,提出了用“微波统一测控系统”来作为通信卫星发射和定点保持时的跟踪、测轨、遥测和遥控,而不必将它们分为独立的系统以完成各自的功能。统一系统大大节省卫星载荷的体积和重量,特别是星上天线的数目,同时也大大节省了地面设备的规模和投资。类似的微波统一系统曾成功地应用于美国阿波罗登月飞船的测控,但陈芳允提出的系统并非阿波罗系统的翻版,而是适用于同步和中低轨道卫星的、各项功能更加合理安排,可以同时工作而互不干扰的系统。他的建议得到了卫星测控部和国防科学技术委员会领导的批准和支持。后来他和测量通信总体所的人员与航天部空间研究院的科技人员密切合作,进一步精心设计,使这一系统更为完善。他们对设备的研究付出了艰辛的劳动,协调了卫星应答机和地面系统之间以及地面各分系统之间的关系。两套微波统一系统在80年代初期制成后被安装在陕西的渭南和福建的沙县,它们对1984年和以后我国通信卫星的发射起了极为重要的作用,陈芳允和参加这一工作的科技人员也因此获得国家科技进步奖特等奖。

  在同步卫星发射过程中,需要派出观测船远出至东经160°赤道附近跟踪观测卫星从主动段进入转移轨道的入轨情况。由于观测船与通信机、导航设备及卫星跟踪与遥测设备之间的相互干扰,妨碍了它们的正常工作和卫星信号的接收。陈芳允和测量通信总体所的科技人员攻克难关,解决了观测船上众多设备之间的电磁兼容问题。他们提出一种频率分配的计算方法,使各种设备得以同时工作而互不干扰。当观测船与数千公里外陆上基地互通信息时,原需一通信转发船安装大功率电台转发信号以避免使用观测船上的电台而产生干扰,陈芳允等的方法获得成功后,使观测船可以直接使用本船电台而不产生干扰,因而省去了通信转发船,大大节省了人力、物力和财力,为我国同步卫星的发射做出了贡献。陈芳允指导的各项工作,获得了国防科技进步奖特等奖、一等奖、二等奖、三等奖各一次。

  陈芳允早期从事雷达工作时,就注意到定位导航问题的重要性。在他参加空间工作之后一直希望利用卫星对地面上运动物进行定位和导航。他详细研究了美国全球定位导航系统(GPS),认为该系统对于军事应用虽有一定的优点,但用作全球、全时间工作,需要的卫星数目太多(18颗以上),极不经济。1983年他和刘志逵提出利用两颗同步定点卫星进行定位导航的设想。经过计算发现,如果地球上用户高度已知,则用两颗卫星测出它们本身到用户的距离就可以准确地求得用户的位置。这个系统后来被称为“双星定位系统”,得到我国测绘部门的肯定和支持。在测量通信总体所和机械电子工业部等单位的相互配合下,经过两年多的努力,于1989年利用我国自己的两颗通信卫星进行了演示试验,获得十分满意的结果。这个系统还可以进行简单的报文通信和标准时间发播,用户和中心站的时间同步精度可达20纳秒或更好。

  在科研工作上,陈芳允强烈地意识到像电子学一类的技术科学,必须理论联系实际,才能获得进展。理论性、基础性的科研工作是解决实际问题所必不可少的。一方面,没有基础科学研究,就不可能有所创新地解决实际问题;另一方面,如果不了解我国的实际需要以及利弊条件,就不可能提出有针对性的课题,也无从着手去研究。中国科技的进步,特别是技术科学的进步也就寓于独立思考和创新地解决实际问题之中。1986年,陈芳允与王大珩、王淦昌、杨嘉墀联合向中央提出了发展我国高技术的倡仪,即863计划。

  陈芳允是第三、四届全国人大代表,曾任中国科学院技术科学部副主任,国家自然科学基金委员会委员,电子学会理事。1985年当选国际宇航科学院院士。

  陈芳允于1977年参加中国共产党,他认为毛主席的《实践论》和《矛盾论》是革命行动的指导,也是科技活动的指导。他说:“毛主席为人民服务的教导使我恪守终身。……为科学求真理,为技术进步,为建设祖国,都是为人民服务。”他长期不懈努力拼搏在科技战线上,也正是这一信念的体现。他坚信只要在共产党的领导下,坚持走社会主义道路,在不远的将来我国必可达到繁荣富强的境地,而我国的科学技术也将迅速发展而立于世界之林。

  “人生路必曲,仍须立我志。竭诚为国兴,努力不为私。”“四十京兆一技人,求新服务不爱名,一称专家已过誉,惭愧国人赶超心!”这是陈芳允写的两首诗,也是他的人格和精神很好的写照。

  来源:九三学社中央宣传部

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