中國(guó)北斗實(shí)現(xiàn)全球?qū)Ш降膲?mèng)想，正加速到來(lái)。
7月29日9時(shí)48分，我國(guó)成功發(fā)射第33、34顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星。
今年7月29日，我國(guó)在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長(zhǎng)征三號(hào)乙運(yùn)載火箭（及遠(yuǎn)征一號(hào)上面級(jí)），以“一箭雙星”方式成功發(fā)射第33、34顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星。這也是北斗三號(hào)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)第9、10顆組網(wǎng)衛(wèi)星。
作為我國(guó)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)“三步走”發(fā)展戰(zhàn)略的第三步，北斗三號(hào)計(jì)劃由24顆MEO衛(wèi)星（中地球軌道衛(wèi)星）、3顆GEO（地球同步軌道）衛(wèi)星和3顆IGSO（傾斜地球同步軌道衛(wèi)星）組成，總共30顆。
“自去年11月發(fā)射首發(fā)雙星開(kāi)始，短短9個(gè)月來(lái)，北斗三號(hào)已發(fā)射了10顆衛(wèi)星。這次成功發(fā)射的第9、第10顆衛(wèi)星，是北斗三號(hào)在完成最簡(jiǎn)系統(tǒng)以后向基本系統(tǒng)邁進(jìn)的首組衛(wèi)星。”航天科技集團(tuán)五院北斗三號(hào)衛(wèi)星總設(shè)計(jì)師王平介紹，今年底將完成基本系統(tǒng)建設(shè)，為“一帶一路”及沿線國(guó)家提供基本服務(wù)。到2020年底，將建成全球?qū)Ш较到y(tǒng)，為全球所有國(guó)家和地區(qū)提供高精度、高可靠的定位、導(dǎo)航、授時(shí)服務(wù)。屆時(shí)，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)將為民用用戶免費(fèi)提供約10米精度的定位服務(wù)、0.2米／秒的測(cè)速服務(wù)。在世界任何一個(gè)地方，用上中國(guó)人的北斗，將變得觸手可及。
實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星關(guān)鍵元器件100％國(guó)產(chǎn)化
——北斗“三步走”，創(chuàng)新不斷升級(jí)
北斗，是屬于中國(guó)人自己的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，也是繼美國(guó)GPS系統(tǒng)和俄羅斯“格洛納斯”系統(tǒng)后，世界上第三個(gè)正式運(yùn)行的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。它的發(fā)展戰(zhàn)略是“三步走”，也就是通常所說(shuō)的北斗一號(hào)、北斗二號(hào)和北斗三號(hào)。
北斗一號(hào)于1994年啟動(dòng)，2000年建成并投入使用，為中國(guó)用戶提供服務(wù)。北斗二號(hào)于2004年啟動(dòng)，2012年年底建成，向亞太地區(qū)提供服務(wù)。北斗全球?qū)Ш较到y(tǒng)建設(shè)于2009年啟動(dòng)，2017年11月北斗三號(hào)首批組網(wǎng)衛(wèi)星發(fā)射升空并成功入軌，目前已經(jīng)發(fā)射了10顆衛(wèi)星，全球組網(wǎng)正穩(wěn)步推進(jìn)中。
航天科技集團(tuán)五院北斗三號(hào)衛(wèi)星總設(shè)計(jì)師王平介紹北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)三步走發(fā)展過(guò)程。（裴英 攝）
“從咱們國(guó)家北斗‘三步走’的整個(gè)過(guò)程來(lái)看，不斷創(chuàng)新升級(jí)的特點(diǎn)非常突出。”王平說(shuō)。
——導(dǎo)航方式從有源向無(wú)源發(fā)展。北斗一號(hào)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)采用有源方式，即用戶進(jìn)行導(dǎo)航定位時(shí)要主動(dòng)向衛(wèi)星發(fā)送信號(hào)。北斗二號(hào)和北斗三號(hào)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)則采用無(wú)源和有源相結(jié)合的方式，進(jìn)行無(wú)源衛(wèi)星導(dǎo)航時(shí)，用戶只需接收導(dǎo)航衛(wèi)星信號(hào)。
——導(dǎo)航范圍從區(qū)域向全球擴(kuò)展。北斗一號(hào)服務(wù)范圍是我國(guó)及周邊，北斗二號(hào)服務(wù)范圍是亞太地區(qū)，北斗三號(hào)則擴(kuò)展至全球。
——功能變得更加強(qiáng)大。北斗一號(hào)只有定位、授時(shí)和短報(bào)文功能，北斗二號(hào)增加了測(cè)速、廣域差分（用以修正誤差、提高精度的）功能，北斗三號(hào)還增加了國(guó)際搜救等功能。
——定位精度不斷提高。北斗一號(hào)的定位精度是20米左右，北斗二號(hào)提高到10米以內(nèi)，北斗三號(hào)則達(dá)到3－5米，再加上廣域差分等功能，可以進(jìn)一步提高到1米以下的定位精度。
圖解：北斗三號(hào)和前兩代相比有何不同？
導(dǎo)航性能的提升，得益于扎實(shí)的技術(shù)進(jìn)步。
以被稱作導(dǎo)航衛(wèi)星“心臟”的原子鐘來(lái)說(shuō)，它的技術(shù)革新，對(duì)提高定位精度至關(guān)重要。
原子鐘是為整個(gè)衛(wèi)星提供時(shí)間基準(zhǔn)、維持時(shí)間準(zhǔn)確性的守時(shí)設(shè)備，“掌握”著時(shí)間的精度。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)總設(shè)計(jì)師楊長(zhǎng)風(fēng)說(shuō)，“時(shí)間精度是衛(wèi)星導(dǎo)航的‘命門(mén)’，天地間時(shí)間越同步、誤差越小，定位精度越高”。
在北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)發(fā)展初期，我國(guó)并不具備研制生產(chǎn)星載原子鐘的能力。經(jīng)過(guò)刻苦攻關(guān)，北斗二號(hào)用上了自主研制的星載銣原子鐘。北斗三號(hào)則采用了我國(guó)新型高精度銣原子鐘和氫原子鐘。據(jù)介紹，北斗三號(hào)所配備的銣原子鐘，其穩(wěn)定度達(dá)到E－14量級(jí)，“這相當(dāng)于300萬(wàn)年只有1秒誤差”。
另一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)是“星間鏈路”。我國(guó)很難像GPS那樣，在全球大范圍建立地面站。那么，如何保證在國(guó)內(nèi)地面站也能對(duì)境外衛(wèi)星進(jìn)行操控？
“星間鏈路”起了重要作用。“通俗地說(shuō)，星間鏈路就是衛(wèi)星與衛(wèi)星之間的一條路。它把北斗三號(hào)30顆衛(wèi)星連成一張網(wǎng)，不僅能相互通信和數(shù)據(jù)傳輸，還能相互測(cè)距。”航天科技集團(tuán)五院北斗三號(hào)衛(wèi)星主管設(shè)計(jì)師王海紅說(shuō)，雖然我們“看不見(jiàn)”處在地球另一面的北斗衛(wèi)星，但通過(guò)北斗衛(wèi)星的星間鏈路，同樣能和它們?nèi)〉寐?lián)系。
除了擁有諸多先進(jìn)技術(shù)，更重要的是，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)和產(chǎn)品研制實(shí)現(xiàn)了自主可控。“目前，北斗三號(hào)衛(wèi)星的關(guān)鍵元器件實(shí)現(xiàn)了100％國(guó)產(chǎn)化，做到了‘北斗星、中國(guó)芯’。”王平自豪地說(shuō)。
“無(wú)時(shí)不在，無(wú)處不有”
——“北斗＋”加速落地，融合應(yīng)用全面開(kāi)花
“北斗應(yīng)用是無(wú)時(shí)不在，無(wú)處不有，只要你敢想，它就可以應(yīng)用。”楊長(zhǎng)風(fēng)在一次接受采訪中說(shuō)。
參觀者在北京舉行的“砥礪奮進(jìn)的五年”大型成就展上觀看“北斗衛(wèi)星導(dǎo)航全球組網(wǎng)星座系統(tǒng)模型”。
如今的北斗已經(jīng)日益走進(jìn)百姓生活，你可能早已用上而不自知！
拿手機(jī)為例，國(guó)產(chǎn)品牌的大部分手機(jī)，在使用定位導(dǎo)航服務(wù)時(shí)，北斗都有參與其中。“兩客一危”（旅游包車、大客車、危險(xiǎn)品運(yùn)輸車）、出租車、公交車、物流貨車、漁船等等也都陸續(xù)加裝了北斗兼容車載終端。
共享單車的使用也離不開(kāi)北斗的身影。北斗的精準(zhǔn)定位幫助其劃出了“電子圍欄”。如果共享單車沒(méi)有停放在指定位置，用戶就會(huì)收到短信提示。
漁船、營(yíng)運(yùn)車輛、民航客機(jī)安裝北斗終端以后，群眾出行變得更加安全便利。在北斗導(dǎo)航的指引下，拖拉機(jī)自動(dòng)沿線耕作，無(wú)人機(jī)定點(diǎn)定量噴灑農(nóng)藥，勞動(dòng)生產(chǎn)率大幅提升。地震后建筑物幾毫米下沉變化等精密數(shù)據(jù)的測(cè)量，也全靠北斗的“火眼金睛”。
北斗還助力紀(jì)檢監(jiān)察干部查處“四風(fēng)”問(wèn)題。去年8月，福建為全省公車安裝了北斗定位車載終端，依托北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，可以實(shí)時(shí)查詢目標(biāo)車輛的精確位置和歷史軌跡，對(duì)公車實(shí)行動(dòng)態(tài)監(jiān)管。“北斗就像紀(jì)檢監(jiān)察干部的‘天眼’，讓披上‘隱形衣’的‘四風(fēng)’問(wèn)題無(wú)處遁形”，福建省仙游縣紀(jì)委監(jiān)委黨風(fēng)政風(fēng)監(jiān)督室主任陳建清介紹。該縣去年利用北斗“天眼”查處了5起違規(guī)使用公車問(wèn)題。
統(tǒng)計(jì)顯示，2017年，中國(guó)國(guó)內(nèi)衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值為2550億元，其中北斗對(duì)產(chǎn)業(yè)核心產(chǎn)值的貢獻(xiàn)率為80％。預(yù)計(jì)到2020年，中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)規(guī)模將超過(guò)4000億元，北斗將拉動(dòng)2400億元－3200億元規(guī)模的市場(chǎng)份額。
5月23日，第九屆中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)與應(yīng)用成果展在哈爾濱舉行，全方位展示了天線、芯片、模塊、終端等最新北斗應(yīng)用基礎(chǔ)產(chǎn)品。
“北斗既是中國(guó)的，也是世界的。”北斗已走出國(guó)門(mén)，正加速融入世界。
7月10日，國(guó)家主席習(xí)近平在中阿合作論壇第八屆部長(zhǎng)級(jí)會(huì)議開(kāi)幕式上提出，“推動(dòng)中國(guó)北斗導(dǎo)航系統(tǒng)服務(wù)阿拉伯國(guó)家建設(shè)”，并“做強(qiáng)北斗導(dǎo)航論壇機(jī)制”。
近年來(lái)，中國(guó)與南亞、中亞、東盟、阿盟、非洲等國(guó)家和組織建立了導(dǎo)航方面密切的合作機(jī)制。此外，北斗已加入國(guó)際民航、國(guó)際海事、3GPP移動(dòng)通信三大國(guó)際組織，還將為全球提供免費(fèi)搜索救援服務(wù)。
目前，北斗導(dǎo)航系統(tǒng)覆蓋了50多個(gè)國(guó)家、30多億人口，國(guó)產(chǎn)北斗產(chǎn)品輸出80多個(gè)國(guó)家和地區(qū)。
黨員先行，攻堅(jiān)克難
——北斗人一步一個(gè)腳印，朝著全球組網(wǎng)的目標(biāo)踏實(shí)前行
北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)發(fā)展跨越了數(shù)十年，特別是我們國(guó)家起步晚、技術(shù)基礎(chǔ)薄弱，其中的艱辛可以想見(jiàn)。但北斗人愣是用智慧和拼勁，攻克了一個(gè)又一個(gè)難關(guān)。
楊長(zhǎng)風(fēng)講述了這樣一個(gè)“生死時(shí)速”故事。很多人可能不知道，導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)射上天的前提是要有合法的軌道位置和頻率資源。2000年時(shí)，我國(guó)在國(guó)際電聯(lián)組織爭(zhēng)取到了軌道位置和頻率資源，但這不是永久的，必須要在7年有效期內(nèi)發(fā)射衛(wèi)星成功并收到信號(hào)，才算是真正占有這塊“太空國(guó)土”。
2007年4月，北斗二號(hào)第一顆衛(wèi)星即將發(fā)射。在發(fā)射前3天突然發(fā)現(xiàn)異常，信號(hào)很不穩(wěn)定。當(dāng)時(shí)所有人都進(jìn)退兩難，時(shí)間緊、任務(wù)重、難點(diǎn)重重，怎么辦？絕不能帶著隱患發(fā)射上天！最終北斗人“整整三天，七十二小時(shí)沒(méi)有合眼，通過(guò)各種各樣試驗(yàn)，把這個(gè)問(wèn)題找出來(lái)并解決了。在頻率只有四個(gè)小時(shí)的期限下，我們的衛(wèi)星準(zhǔn)確發(fā)射了第一組信號(hào)。”
精益求精、勇攀高峰，優(yōu)秀品質(zhì)一脈相承，鑄就了北斗人身上的鮮明印記。
航天科技集團(tuán)五院北斗三號(hào)總體主任設(shè)計(jì)師劉家興在衛(wèi)星總裝車間。（裴英 攝）
2017年的一個(gè)夏夜，航天科技集團(tuán)五院北斗三號(hào)總體主任設(shè)計(jì)師劉家興遇上了一個(gè)困擾他的“小瑕疵”。在一份關(guān)于北斗三號(hào)第9顆衛(wèi)星某關(guān)鍵單機(jī)測(cè)試的異常問(wèn)題報(bào)告上顯示，在整星測(cè)試階段，該單機(jī)的偽碼相位一致性指標(biāo)超出了不到一納秒。
一納秒什么概念？即十億分之一秒！日常生活用不到如此小的計(jì)量，甚至對(duì)于絕大部分高精尖設(shè)備而言，它也短暫到可以忽略不計(jì)。但對(duì)于劉家興來(lái)說(shuō)，則是困擾在心中的一根刺。“不能放過(guò)，必須找出原因，把這根刺拔掉。”
在后續(xù)3個(gè)月時(shí)間里，他和研究團(tuán)隊(duì)一起連續(xù)奮戰(zhàn)，全面細(xì)致對(duì)比了單機(jī)研制和整星測(cè)試階段在測(cè)試環(huán)境、測(cè)試設(shè)備、數(shù)據(jù)處理方法等方面的差異，終于發(fā)現(xiàn)了兩個(gè)階段數(shù)據(jù)處理方法分別存在的錯(cuò)誤和不足，解決了這個(gè)不到“一納秒”的誤差問(wèn)題。
黨員身份亮出來(lái)，我是黨員我先行。
攻關(guān)北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的主力軍，是航天科技集團(tuán)五院總體部導(dǎo)航領(lǐng)域黨支部。3年內(nèi)，他們創(chuàng)造了14顆導(dǎo)航衛(wèi)星連戰(zhàn)連捷的佳績(jī)。
航天科技集團(tuán)五院總體部導(dǎo)航領(lǐng)域黨支部書(shū)記張旭介紹支部黨員情況。（裴英 攝）
“我們黨支部現(xiàn)有員工73人，黨員占了90％。重大任務(wù)、關(guān)鍵時(shí)刻，都是黨員沖在前頭，大家團(tuán)結(jié)起來(lái)一起干。”航天科技集團(tuán)五院總體部導(dǎo)航領(lǐng)域黨支部書(shū)記張旭說(shuō)，新老黨員傳幫帶，給新人配備一名督導(dǎo)師，是支部多年來(lái)的傳統(tǒng)。
有著5年黨齡的王海紅，是星間鏈路技術(shù)主要研發(fā)人員之一。8年前，他剛來(lái)五院工作，對(duì)衛(wèi)星導(dǎo)航領(lǐng)域還很陌生。這時(shí)候，北斗三號(hào)衛(wèi)星總設(shè)計(jì)師、有著30年黨齡的老黨員陳忠貴成了他的督導(dǎo)師。在陳忠貴的指導(dǎo)和鼓舞下，王海紅每天在電腦前埋頭寫(xiě)程序，做了200多次仿真試驗(yàn)。經(jīng)過(guò)5年研制，2015年7月，北斗三號(hào)試驗(yàn)星發(fā)射成功，星間鏈路技術(shù)也得到了驗(yàn)證。
航天科技集團(tuán)五院科研人員在對(duì)北斗導(dǎo)航衛(wèi)星進(jìn)行精心測(cè)試。
多年來(lái)，以老帶新、積淀傳承的制度，推動(dòng)全體黨員凝聚起強(qiáng)大戰(zhàn)斗力。如今，北斗導(dǎo)航團(tuán)隊(duì)正向著2020年全球組網(wǎng)目標(biāo)踏實(shí)前行。
“按照我們的發(fā)展戰(zhàn)略，將在2020底建成北斗三號(hào)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。”王平向我們描繪了未來(lái)的發(fā)展藍(lán)圖，北斗三號(hào)建成以后，還將繼續(xù)不斷改進(jìn)、完善，提高導(dǎo)航衛(wèi)星功能。計(jì)劃在2035年左右，要再發(fā)展下一代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，努力形成國(guó)家綜合定位、導(dǎo)航、授時(shí)體系，實(shí)現(xiàn)室內(nèi)、室外，天空、地、海的無(wú)縫連接，構(gòu)建高精度的位置服務(wù)系統(tǒng)。（蘭琳宗丨供圖：航天科技集團(tuán)五院、視覺(jué)中國(guó)）