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陈芳允
发布日期:2018-08-23 来源:九三学社中央宣传部
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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,抵制日货,请愿抗日等运动不断,他参加了到南京的请愿和抵制日货等活动。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。

主要论著

1陈芳允,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陈芳允,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陈芳允、但森,空间统一测控系统设计中的几个问题,中国电子学报,1985。

4陈芳允、王可、孙怀苏,安全数字通信技术,中国通信学会特刊:新的技术革命与中国通信,1984:4~10。

5陈芳允、童铠、杨震明,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陈芳允、刘志逵、冯汝明等,发展我国的星基定位通信系统,中国空间科学技术,1987。

7杨家墀、陈芳允,我国航天技术发展与技术科学,中国科学院院刊,1986。

8陈芳允、陈来兴、夏南银,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陈芳允、童铠、沈兰荪,关于建设我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陈芳允等,卫星测控手册,科学出版社,1992。