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刘勇：以匠心铸北斗“芯”魂，逐梦中国北斗导航大业
来源：互联网
2024-11-12 00:19:09 版权归原作者所有，如有侵权，请联系我们
作者 黄湘红 段跃初
在当今科技高速发展的时代，北斗卫星导航系统犹如一颗璀璨的明星，闪耀在我国航天科技的浩瀚星空中。而在北斗系统的核心深处，有一枚看似小巧却蕴含着无限能量的芯片，这便是由刘勇及其团队研发的14纳米北斗三号高性能芯片。这枚芯片不仅是技术的结晶，更是中国北斗导航事业迈向新高度的关键一步。
一、北斗三号高性能芯片：小芯片里的大乾坤
刘勇，作为长沙金维集成电路股份有限公司系统平台部高级算法设计师兼高级工程师，是国内顶级北斗导航芯片——“海豚系列”的幕后缔造者。他所研发的14纳米北斗三号高性能芯片，虽然面积仅有1平方厘米左右，就像一个成年人的指甲盖大小，但它的能量却不容小觑。这个小小的芯片就像是北斗卫星的“智慧大脑”，强大的处理能力使其能够承载北斗卫星触天揽星的重任。
这款芯片的诞生意义非凡，它翻开了中国“卫星导航 集成电路”领域的崭新一页。在农业领域，它可以精准地为农业机械导航，实现精准播种、施肥和收割，提高农业生产效率；在水利方面，能够对水利设施进行精准定位监测，保障水利工程的安全运行；于民航而言，为飞机的导航提供更精准的定位，确保飞行安全；在智能驾驶领域，更是成为车辆精准定位和自动驾驶功能的核心支撑。如今，这枚芯片已经跨越山川大海，飞向无垠太空，成为我国北斗导航系统应用端当之无愧的“心脏”。
芯片的研发历程充满了艰辛与挑战。从最初的设计理念到最终的成品诞生，每一个环节都需要精心打磨。在金维集电的检测室里，芯片被焊接在调试板上与电脑相连，调试板上的红绿灯闪烁不停，电脑屏幕上的数据如潮水般快速刷新。这仅仅是研发过程中的一个场景，背后是刘勇团队无数次的试验与调整。刘勇深知，研发出芯片只是一个开端，要想让芯片在不同领域成功应用，就必须在定位精度、稳定度等多方面不断优化和调试。
回顾2018年，刘勇从北京回到家乡湖南，投身到北斗导航芯片的研发工作中。当时，真正参与北斗基带芯片研制工作的团队成员还不到20人。尽管人员有限，但大家心中都怀揣着一股热血，立志要打破国外对定位芯片的垄断局面。那时，我国在导航定位领域面临着诸多困境，由于国外的垄断，我国在安全、技术和成本方面都受到极大的制约。然而，刘勇和他的团队没有被困难吓倒，他们立下目标：不管花费多少时间、付出多少努力，都一定要实现从无到有的突破，研发出具有自主知识产权的北斗芯片。
在研发过程中，团队成员经常加班到凌晨两三点。累了，就在办公桌上小憩片刻；困了，就在办公室搭个简易床休息。这种高强度的工作状态持续了很长时间，因为他们知道自己肩负的使命重大。在芯片的制程工艺上，从最初的55纳米，逐步缩小到40纳米，再到22纳米，经过一年半的不懈努力，刘勇带领团队最终成功研制出国内外首款14纳米的北斗三号高精度导航芯片，其技术水平达到国际领先水平。
这款芯片具有诸多卓越的性能特点。在汽车以120公里时速行驶的情况下，它能够提供接近厘米级精度的位置服务；在静态状态下，更是可以达到毫米级精度的定位。同时，它还具备高精度、高频度、低延迟、小型化和低功耗等优点。该芯片参加了湖南省科技厅组织的科技成果评价，众多院士、专家给予了高度评价，称赞其成果自主可控、创新性强，技术水平居于国际领先水平。到目前为止，该芯片已经实现了近30万套的产业化应用，直接创造的经济价值超过4亿元。
二、北斗“芯片二次开发”生态模式：开拓北斗应用新局面
刘勇深知，北斗应用的前景无比广阔，涵盖农业、交通、应急、电力等众多领域。仅凭少数几家企业，很难推动国家北斗事业蓬勃发展。于是，在成功推出14纳米北斗导航芯片之后，他马不停蹄地带领团队继续探索、寻求新的突破。
终于，在2022年，刘勇打造出全国首个北斗芯片应用生态模式的“芯片二次开发”平台。这个平台攻克了芯片软件架构、业务模块组件、配置接口设计和性能结构优化等一系列难题。基于这个平台，行业用户能够迅速开展技术方案实施与产品研发，大大降低了北斗应用开发的专业门槛，减少了中下游产业的研发投入，同时也缩短了交付周期。
“芯片二次开发”平台开创了一种合作共赢的生态模式。金维集电通过这个平台，已经与中国兵器、中国电子、航天科工等近30家央企及上市企业达成战略合作，并且支撑了重点央企集团及研究所单位50多家，获得了广泛的行业认可。这一模式为国家北斗系统应用作出了重大贡献，进一步推动了北斗技术在各行各业的深入应用。
三、“大家”与“小家”之间的抉择：舍小家为大家的奉献精神
在刘勇追逐北斗梦想的道路上，他面临着一个艰难的抉择——“大家”与“小家”的平衡。工作的繁忙使得他几乎将所有的时间都投入到了北斗导航芯片的研发工作中。休假对于他来说成为了一种奢望，而最让他感到遗憾的是无法好好陪伴家人。
每天加班到午夜时分才回家的他，即使与家人同住一个屋檐下，也很难见上一面，更没有精力陪伴孩子成长。他的妻子，作为两个孩子的母亲，在这个家庭中承担了太多。在妻子生产后，刘勇都没能陪她坐过一次完整的月子，这成为他心中对妻子最深的愧疚。然而，他的妻子却十分理解他的工作，善良勤劳的她默默地挑起了家庭的重担，让刘勇能够毫无后顾之忧地投身于北斗事业。
在参与研发北斗导航芯片之前，刘勇与妻子从未分开超过5天。但自从投身北斗事业后，聚少离多就成了他们生活的常态。寒来暑往，在“大家”与“小家”的权衡中，刘勇毅然决然地选择了前者，全身心地投入到北斗导航事业的研发工作中。
正是因为他这种舍小家为大家的奉献精神，使得他在工作中能够带领团队攻坚克难、创新探索。他突破了多项关键技术，先后成功研制出具有完全自主知识产权的两代八款“海豚系列”北斗核心芯片。这些芯片荣获了《2021年卫星导航定位科学技术奖 - 科技进步特等奖》。
在他的工作生涯中，刘勇承担和参与了4项国家级、多项省市级重点科研项目，拥有发明专利20余项。他本人也先后荣获长沙市高层次人才、长沙市紧缺急需人才、湖南省湖湘青年英才、湖南省第二届“湖湘杰出工匠”等诸多荣誉。
四、坚守与传承：推动北斗行业发展的长期使命
刘勇在北斗卫星导航与通信领域坚守了10余年，他始终秉持着“干一行爱一行”的信念。这份坚守、热爱与责任，支撑着他十年如一日地以身作则、不断探索、追求极致。
在他的带领下，团队始终坚持自主创新，努力突破技术制高点，攻克了一系列“卡脖子”的关键技术。他还毫无保留地传道授业，培养了几十名北斗行业的核心骨干与中坚力量。这些人才的成长，加速了北斗行业芯片产业的高度发展，推动了北斗在国内外大规模成熟稳定的应用。
展望未来，刘勇表示希望能够持续深耕北斗卫星导航领域。他将继续创新技术，为北斗系统的不断升级和完善贡献自己的力量；同时，他也将致力于培养更多的北斗人才，为国家的国防经济建设注入源源不断的动力。刘勇就像一颗北斗星，在北斗导航事业的天空中，用自己的光芒照亮前行的道路，引领着更多的人投身到这个伟大的事业中，为实现中国的科技强国梦而努力奋斗。
刘勇的故事，是中国众多大国工匠的一个缩影。他们以匠心为笔，以汗水为墨，在各自的领域书写着中国科技发展的壮丽篇章。他们用自己的实际行动诠释着什么是奉献、什么是坚守、什么是创新，为实现中华民族伟大复兴的中国梦贡献着不可磨灭的力量。
以上内容由办公区教程网摘抄自中国科普网可供大家参考！
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