中国北斗联天下

11月5日19时45分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功发射两颗北斗三号全球组网卫星。 王玉磊摄

 

 

　　中国北斗联天下

　　沙场，三军列阵。刚下演兵场的战旗、战士、战鹰、战车，接受最高统帅检阅，米秒不差。

　　南海，惊涛骇浪。世代漂泊在这里求妈祖、讨生活的渔民，如今无论到哪块海域、哪个岛礁，都在祖国俯瞰之中。

　　汶川，山崩地裂。震中映秀20多小时音讯全无，突破死亡线赶到的部队，第一时间发出100余字短报文，字字千金。

　　街头，车水马龙。行色匆匆的人们，随时能精准找到最近位置的旅馆、小吃店、共享单车，“出门一时难”成为过去。

　　这些，都因缘翱翔星空的中国北斗。

　　2014年，在中阿合作论坛第六届部长级会议上，提出北斗系统落地阿拉伯项目的倡议。

　　2015年，我国与俄罗斯签署北斗和格洛纳斯卫星导航系统共用兼容性声明。

　　2016年，我国与阿盟国家举办第一届北斗合作论坛。

　　2017年，党的十九大胜利闭幕后，北斗三号全球导航系统组网发射又点火启动。

　　北斗，已成为当代中国展向世界的一张亮丽“名片”。

　　中国选择：

　　大国重器，惟有自力更生

　　“复移小凳扶窗立，教识中天北斗星。”自古以来，北斗就是中华民族的指路明灯。

　　将我国自主建造的卫星导航系统命名为“北斗”，饱含着近代以来中国历经劫难的清醒、走向复兴的企盼：中国命运必须自己掌控，中国重器必须自己打造，中国建设必须自力更生、艰苦创业!

　　1994年，在国家经济实力、技术基础仍然非常薄弱的情况下，党中央、国务院和中央军委毅然决策启动北斗一号工程，进行试验探索。

　　彼时，美国GPS、俄罗斯格洛纳斯各发射了20多颗卫星，已完成了全球组网。而我国正面对1989年以来西方国家对我实施的最严密技术封锁。

　　彼时，最适合卫星导航的黄金频段美俄已全部占用。我国与同时希望建设卫星导航系统的欧盟，推动国际电联从航空导航频段中，最大限度地挤出一小段频率，提供卫星导航共同使用。

　　这一小段频率，只有黄金频段的四分之一，却是建设一个全球导航系统最基本的频率需求，且各国均可平等申请。2000年4月17日，北斗和伽利略系统同时成功申报。按照国际电联规则，必须在7年有效期内成功发射导航卫星。

　　摆在我们面前的只有两条路，一是寻求合作，共用资源;二是独立发展，抢占主动。

　　北斗人一方面立足独立自主建设，另一方面积极寻求国际合作。但对中国这样的大国，在关系国家重大竞争力的合作中，自身没有过硬实力和核心技术，往往难有对等交流。我们与欧盟的多轮频谱合作谈判，进展缓慢。

　　2005年，欧盟发射了首颗伽利略导航卫星。此时，距离我们申请使用的频段有效期只剩不到3年时间，而我们的首颗北斗导航卫星还在研制之中。

　　社会主义道路集中力量办大事的制度优势再次凸显!在全社会相关行业、领域、单位、人员的通力协作下，北斗人背水一战，硬是将原定2007年底发射的首颗卫星，调整到2007年2月底，提前完成全部研制工作。

　　2007年4月14日4时11分，首颗北斗导航卫星从西昌卫星发射中心发射升空，成功进入预定轨道;2天后的16日20时许，北京终于清晰接收到来自这颗卫星的信号。

　　这一刻，距离国际电联规定的频率申请失效最后期限不到4个小时。

　　中国路径：

　　后发赶超，道路别具特色

　　建设中国北斗，在我们这个发展中国家，且受到技术严密封锁情况下，不可能循着别人的路走，必须砥砺前行、换道超车。

　　按照空间定位原理，对地球上一个目标点进行定位，至少需要3颗卫星;考虑到时间误差，精确定位至少需要4颗卫星。这就是GPS和格洛纳斯的工作原理和全球组网方案。

　　如果按这条路径探索试验，既缺技术储备，又缺工程经验，更缺经费支撑，以当时的综合国力，可望而不可即。

　　陈芳允院士，“两弹元勋”、“863计划”倡导者之一，创造性提出了“双星定位”建设方案，即：把地心视为一颗虚拟卫星、再发射两颗地球同步卫星构成星座，经地面控制中心计算处理，实现对区域内地面目标的快速定位。这一方案用当时中国最成熟的航天技术，以最小的星座、最少的投入、最短的周期，实现了卫星导航系统建设的自主可控，为后续发展坚定了必胜信心，奠定了坚实技术基础，积累了丰富工程经验。

　　建成覆盖全球的导航定位系统，至少需要24颗卫星，美俄用了20多年时间。但维护我国国家主权、安全、发展利益刻不容缓，经济社会发展现实迫切，我们拖不起、等不得，必须在最短时间内让北斗发挥出最大的效益。

　　孙家栋院士，“两弹元勋”、东方红一号卫星的总设计师、北斗工程首任总设计师，带领北斗人创造性提出了“分步走”战略，先试验后建设，先国内后周边，先区域后全球。

　　地球自转“日行八万里”，导航卫星绕飞不间断，要为地面一个特定区域提供连续稳定的导航服务，按照GPS和格洛纳斯采取的单一轨道星座构型，在全球组网完成之前无法实现。要让不可能成为可能，必须构建一个全新的星座结构。

　　北斗人再次脑洞大开，开创性地设计了混合星座构型。2012年底，建成了由地球同步轨道卫星、倾斜同步轨道卫星和中圆轨道卫星共14颗星构成的北斗二号卫星导航系统，实现了全天时全天候为亚太大部分地区提供定位导航授时服务，为有效应对我国周边安全威胁和维护国家核心利益，及时增加了厚重砝码。

　　在前期发射5颗试验卫星在轨成功验证全球系统建设核心技术基础上，2017年11月5日，北斗三号全球组网双星首次发射，顺利升空。根据计划，到2020年左右，我国全面建成小康社会、实现第一个百年奋斗目标之际，30多颗北斗三号卫星将星耀全球。

　　时间精度是卫星导航的命门，天地间时间越同步、误差越小，定位精度越高。在北斗二号建设时，星载高精度原子钟成为绕不开的“拦路虎”。

　　核心技术终究得靠自己，北斗人再次用行动宣示，外部封锁越严，自我创新越快。不到两年时间，就自主开发研制出天稳定度达到10-14量级的原子钟，授时精度50纳秒，300万年只有1秒误差，彻底打破了他国垄断。

　　定位精度是导航系统的生命。北斗人收回仰望星空的慧眼，回望脚下，却发现地上大有可为。环顾辽阔大地，国家的气象、交通、地震、国土资源等行业已建有大量GPS基准站，通过技术升级改造，即可摇身变为北斗基站;在此基础上，再新建和调整优化布局，即可建成国土范围内无缝隙覆盖的北斗地基增强网。2017年，1400多个北斗基站遍布全国，上万台套设备组成星地“一张网”，国内定位精度全部达到亚米级，部分地区达到分米级，最高精度甚至可以到厘米或毫米级。这种全国“一张网”模式，让中国精度走到了世界前列。

　　2016年，北斗二号卫星工程以4个国际首创、10大技术创新、128项发明专利和其他72项知识产权，获得国家科技进步特等奖。大器晚成的中国北斗，成功登上了我国科技重大工程的创新巅峰。

　　服务全球，必须覆盖全球。按照传统卫星管理手段，控制使用好绕飞地球的卫星，需要有遍布全球的地面站。在难以全球布站的情况下，必须建立卫星之间的星间链路，实现卫星管卫星，这是世界导航领域的前沿技术，也是北斗三号工程建设必须解决的难题。2015年8月，两颗全球系统试验卫星首次建立起星间链路，标志着我国掌握了这一国际领先的核心技术;经过持续实践优化，已具备全面建设推广的能力。

　　服务全球，必须融入全球。三年前，北斗与GPS在达成频率兼容共识基础上，正式建立合作机制，共同推动民用卫星导航技术发展。两年前，北斗与伽利略完成卫星导航频率协调工作。近日，北斗与格洛纳斯成功进行两大系统的兼容试验，联手打造兼容使用、精度更高卫星集群的前景可期。

　　服务全球，必须赢得全球。北斗二号建成后，在向国内提供系统服务的同时，即公开向北纬55度到南纬55度、东经55度到180度的亚太地区提供定位精度优于10米、测速精度优于0.2米/秒、授时精度优于50纳秒的免费服务。在我国周边和“一带一路”沿线，巴基斯坦的交通运输、港口管理，缅甸的土地规划、河运监管，老挝的精细农业、病虫灾害监管，文莱的都市现代化建设、智慧旅游，印尼的海上集成应用，北斗正提供心贴心定制服务;分别与马来西亚、新加坡、柬埔寨等开展交流合作，与沙特、阿联酋、埃及、摩洛哥、突尼斯、阿尔及利亚等国家制定推进措施，在泰国建成了小型北斗地基增强系统示范网等。中国胸怀和中国贡献伴随“太空丝路”不断延展。

　　中国思维：

　　利国惠民，发展永无止境

　　北斗的建成，举全国之力;北斗的发展，集民众之智;北斗的应用，惠民生所需。

　　国之重器，其利于国。

　　导弹呼啸、战机轰鸣、军舰破浪、将士列阵，北斗如影随形，战场的主动权、战斗力的增长极牢牢掌控在自己手中。

　　5万余艘渔船、400多万辆营运车辆安装了北斗终端，民航也将依托北斗建设航空器全球追踪系统，交通更加可控安全。

　　地质灾害多发的云贵川陕等地，大桥、隧道、边坡以及城市的灯塔、高楼、老旧房屋，北斗能够实时监测、预判危险、及时报警，人民生命财产安全更有保障。

　　利民之事，丝发必兴。

　　民以食为天，百姓餐桌安全第一。利用北斗定位和网络技术，市场上销售的“北斗菜”，扫一扫二维码，都能追踪它长在谁家地、用的谁家种、施过什么肥。如今，越来越多的菜农加入“北斗菜”网络平台，为自己的绿色蔬菜“正名”。

　　居易行难，过去人在旅途，常常身在囧途。如今，加入或使用了北斗的电子地图、约车软件，共享单车、位置分享，你能更任性地说走就走、想到能到、相聚不难。便利带来的烦恼，如共享单车乱停乱放、蓄意破坏，汽车驾驶横冲直撞、“路怒”斗气，长途运营疲劳驾驶、超速越线违章行车，运用北斗，都将可识别、可定位、可监管、可处罚。

　　老人和孩子的安全与健康，维系着亿万家庭的幸福。北斗拐杖，在老人意外摔倒等危险发生时，能第一时间发出报警信号，通知家属和医院及时救护;北斗手机，遇到紧急情况只需按下求救按钮，就会立刻向相关人员、机构发送精准信息;戴着北斗手表的儿童，一旦离开安全区域，父母就会收到报警信号。

　　天上翱翔“北斗”星，飞入寻常百姓家。打破垄断、更接地气的中国北斗，将很快成为人们更贴心更便利更可靠的忠实伴侣和“守护神”。

　　创新引擎，潜能无限。

　　先进技术一旦被民众了解掌握，就会迸发出无穷力量。在国家创新驱动战略的引领下，北斗系统作为一项国家高科技工程，一个开放型创新平台，日益激发出全民创业创新的巨大激情和无限潜能，特别是人们将北斗的高精度定位、高精度授时、短报文发送功能，与正在普及运用的互联网、大数据、云计算、人工智能、先进智造等前沿科技碰撞融合，不断地“裂变”“聚变”，产生巨大的科技发展和经济社会效益。

　　有识之士和有慧眼的商家，纷纷投身北斗产业，加入北斗“朋友圈”，一条完整的产业链初具规模。在上游，自主研发的芯片、板卡、天线等核心产品配套齐全、达到世界先进水平，高精度板卡和天线销量分别占国内市场份额30%和90%。在中游，手持、车载、船载、机载、可穿戴等各型北斗终端、北斗产品层出不穷、琳琅满目。在下游，基于北斗的数据采集分析、监测监控、指挥调度等运营服务业迅速兴起，在国土测绘、海洋应用、气象水文等行业异军突起。短短几年，全国从事北斗开发应用的企业已达1.4万家，从业人员近45万，总体产值2118亿元。

　　北斗系统的全域覆盖、全时联通，将推动万物互联时代的加速到来，一种全新的“北斗+”生产生活方式已初见端倪。“北斗+物流”，包装可以根据商品体积重量自动选择包装箱，发货可以根据地址自动分拣配送，买家可以随时知道所购物品的行踪轨迹。“北斗+支付”，能够对1秒钟内成百上千的股票、车票购买申请进行精确排队，按序办理;通过精确掌握车辆位置变化和时间长短，从云端快速准确完成高速公路行驶缴费、公共场所停车收费、车辆自动充电计价等……

　　“自主创新、团结协作、攻坚克难、追求卓越”——“北斗精神”厚积薄发。

　　今日的“北斗”，远远超越当年的设计。

　　明日的“北斗”，或许只受想象力限制。

　　在很快就将到来的美好日子，让我们互致问候：今天，你“北斗”了吗……

　　(本报西昌11月5日电)