【中國夢·大國工匠篇】

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劉勇：匠心磨礪北斗“芯”

中國經濟網記者 許怡

長沙金維檢測室，劉勇一邊盯著電腦，一邊操作檢測臺，對一款芯片進行測試。“研發出芯片只是第一步，想在不同領域成功應用，還要在定位精度、穩定度等方面不斷優化和調試。”劉勇說道。 

北斗衛星導航系統是我國自主創新的代表性科技成果。人們日常駕駛汽車，能夠實現車道級高精度定位，靠的是北斗衛星導航系統與北斗導航芯片的“緊密合作”。劉勇則是國內頂級北斗導航芯片——“海豚系列”的設計師、締造者。 

劉勇，碩士畢業于中國科學院大學，長沙金維高級算法設計師，高級工程師。劉勇擁有發明專利20余項，承擔和參與了4項國家級、多項省市級重點科研項目。作為長沙金維公司研發核心骨干及研發帶頭人，他帶領團隊攻堅克難、創新探索，突破多項關鍵技術，先后成功研制出有完全自主知識產權的兩代八款“海豚系列”北斗核心芯片，達到國際領先水平。芯片榮獲《2021年衛星導航定位科學技術獎-科技進步特等獎》。劉勇本人先后榮獲長沙市高層次人才、長沙市緊缺急需人才、湖南省湖湘青年英才、湖南省第二屆“湖湘杰出工匠”等榮譽。 

劉勇在實驗室做芯片調試與測試 中國經濟網記者 許怡攝

打破國外壟斷：14納米北斗三號高性能芯片的誕生 

北斗衛星導航系統作為國之重器，在國民經濟重要領域和國防現代化建設中發揮著重要作用，過去定位芯片被國外壟斷，使我國在導航定位安全、技術和成本方面都受制于人，面臨嚴峻挑戰。 

2018年，劉勇從北京回到家鄉湖南，投身北斗導航芯片研發。 

當時，國產導航芯片的定位精度普遍在10米以內，劉勇的目標和任務，是要把精度優化到1厘米以內。 

“從零開始，過程就像蹚水，摸著石頭過河。”劉勇介紹，芯片的設計涉及基帶、處理器、存儲器等諸多模塊，牽一發動全身，極為復雜。解決任何一個小小的不足，往往需要花費數月的時間和精力，進行千百次的實驗。 

當時，劉勇帶領的研發團隊不到20人。人力不足就拼體力，近半年的時間里，他和同事每天泡在實驗室，平均下班時間是凌晨三點。 

一個芯片只有指甲蓋大小，想要不斷提高性能、降低功耗，就得不斷提升納米工藝。 

“每次納米工藝的提升，其實就是一次輪回，從設計到測試，都要推倒重來。”為提高研發速度和質量，劉勇經常到公司其他城市的研發部門出差，最長的一次，時間達到3個月。 

55納米、40納米、22納米，經過一年半的努力，劉勇帶領團隊最終成功研制出國內外首款14納米的北斗三號高性能綜合導航芯片，滿足了北斗三號衛星導航系統在復雜環境下高靈敏度、高精度、高動態導航通信應用需求；成功攻克了系列集成設計技術難點，確保了芯片的功能性能先進性、完整性、可靠性和穩定性…… 

該芯片參加湖南省科技廳組織的科技成果評價，獲得眾多院士、專家高度評價，被評價為“該成果自主可控、創新性強，技術水平居于國際領先水平”。目前，該芯片已實現了近30萬套的產業化應用，直接經濟價值超4億元。 

劉勇與僅有指甲蓋大小的芯片 中國經濟網記者 許怡攝

追求極致：提升高精度產品定位準確性和可靠性 

工作中，劉勇追求極致、精益求精，始終把產品質量放在第一位。北斗導航定位產品在國民經濟重要領域和國防現代化建設領域已被廣泛應用，其定位的準確性和可靠性是國家和人民人身財產安全的重要保障。為了提升產品質量，劉勇帶領團隊堅持不懈地探索鉆研，不放過任何細節，為了澄清一個細微差異、查找一個具體問題，經常廢寢忘食，不惜花費數月時間和精力，千百遍的嘗試，只為找到問題的本質原因，從根本上解決問題。 

為了解決高精度產品在實際應用中出現的偶發性定位失效和定位精度差的問題，劉勇提出了一系列創新性解決方法；為了解決復雜環境下的跟蹤穩定性問題，劉勇提出了多重優化方案。這些改進措施和解決方法，經過了長時間、高強度、大樣本量、各種惡劣環境的充分測試驗證，確保問題得到了根本性解決。這些疑難雜癥的解決使得公司產品達到高穩定性、高可靠性的毫米級定位精度性能。 

劉勇這種精益求精、極其專注、創新進取的“工匠”精神，極大提升了北斗高精度產品定位的準確性和可靠性，提升了公司產品的高標準質量，為保障國家信息安全提供高品質的核心部件。 

開創全國首個北斗“芯片二次開發”生態模式 

劉勇沒有滿足。“農業、交通、應急、電力……北斗應用的體量、前景非常廣闊，讓芯片服務到更多領域，是我們新的使命。”劉勇說道。 

推出14納米級的北斗導航芯片后，劉勇帶領團隊不斷探索，攻克了芯片軟件架構、業務模塊組件、配置接口設計和性能結構優化等難題，于2022年打造出全國首個北斗芯片應用生態模式——“芯片二次開發”平臺。建立在該平臺的基礎上，行業用戶可以快速開展技術方案實施與產品研發，極大降低北斗應用開發的專業門檻，減少中下游產業的研發投入、縮短交付周期。“芯片二次開發”平臺的推出，為行業開創了合作共贏的生態模式。目前，長沙金維已與中國兵器、中國電子、航天科工等近30家央企及上市企業達成戰略合作，支撐重點央企集團及研究所單位50多家，獲得廣泛的行業認可，為國家北斗系統應用作出了重大貢獻。 

劉勇堅守在北斗衛星導航與通信領域10余年。他常說“干一行愛一行”，因為這份堅守、熱愛與責任，他十年如一日，一直以身作則、不斷探索、追求極致，帶領團隊始終堅持自主創新，突破技術制高點，攻克“卡脖子”關鍵技術，并毫無保留地傳道受業，培養了幾十名北斗行業的核心骨干與中堅力量，加速了北斗行業芯片產業高度發展，推動了北斗在國內外大規模成熟穩定應用。 

“研發芯片就好像孕育、培養一個孩子，需要全身心的投入，當你看著孩子不斷成長、變得優秀，內心的興奮與自豪無與倫比。”劉勇說道。