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2020-08-03 來源：中國青年報 作者：鄧孟 邱晨輝

中國人的全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)——“北斗”終于建成了！

　　2020年7月31日，中國向全世界鄭重宣告，中國自主建設、獨立運行的北斗三號全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)已全面建成，中國北斗開啟了高質量服務全球、造福人類的新篇章。

撫今追昔，從北斗一號工程立項開始，二十六載風雨兼程，幾代北斗人接續(xù)奮斗、數(shù)十萬建設者聚力托舉，一次又一次刷新“中國速度”、展現(xiàn)“中國精度”、彰顯“中國氣度”?；赝麃砺罚@份沉甸甸的北斗成績單來之不易。

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傳說中的“五千萬工程”和30萬無名北斗人

　　目光回到上世紀末。

　　1994年，無論在世界還是中國衛(wèi)星導航發(fā)展史上都是極具特殊意義的一年。這一年，世界首個全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)GPS全面建成；而此時，中國北斗一號系統(tǒng)則剛剛立項。

　　很多人沒有想到，有朝一日中國能獨立建成與美俄歐衛(wèi)星導航系統(tǒng)比肩的世界一流系統(tǒng)。

　　2000年，北斗一號構建起兼具定位授時和短報文通信服務的雙星定位系統(tǒng)，我國成為繼美國、俄羅斯之后世界上第三個具有衛(wèi)星導航系統(tǒng)的國家；2017年11月，北斗三號系統(tǒng)首組雙星發(fā)射；2020年6月，北斗全球組網成功，僅用不到3年時間便完成星座部署，讓全世界再一次領略到中國集中力量辦大事的硬核實力。

　　這一次，中國不僅兌現(xiàn)了承諾，還比原定計劃提前了半年。

　　談及北斗圓夢全球，北斗工程總設計師楊長風感慨萬千：“北斗是黨和國家調動千軍萬馬干出來的，是工程全線幾十萬人團結一心拼出來的，是廣大人民群眾堅定支持共同托舉起來的?！?/span>

　　據(jù)中國衛(wèi)星導航系統(tǒng)管理辦公室統(tǒng)計，北斗工程啟動以來，在全國范圍內先后調集了400多家單位、30余萬名科技人員參與研制建設。陳芳允、孫家棟兩位“兩彈一星”元勛和幾十名兩院院士領銜出征。

　　在這項大國重器橫空出世的背后，還有無數(shù)普通人辛勤付出。每逢重要節(jié)點，數(shù)以萬計的公安民警、警衛(wèi)人員和通信、電力、氣象、交通、醫(yī)療等行業(yè)員工堅守各自崗位，共同筑起堅固的安全保障；成千上萬科研人員的家人，默默扛起照顧家庭的重擔，為他們撐起堅強后盾。

　　“我們常說，北斗是‘五千萬工程’，調動了千軍萬馬，經歷了千難萬險，付出了千辛萬苦，要走進千家萬戶，將造福千秋萬代?！睏铋L風說。

　　中國衛(wèi)星導航系統(tǒng)管理辦公室主任冉承其介紹，北斗系統(tǒng)由衛(wèi)星、火箭、發(fā)射場、測控、運控、星間鏈路、應用驗證等七大系統(tǒng)組成，是跨部門、跨學科、跨行業(yè)、跨地域的復雜系統(tǒng)工程。

　　建設全球系統(tǒng)與區(qū)域系統(tǒng)相比，不是簡單的規(guī)模擴容，而是全面的整體升級，對工程全線尤其是衛(wèi)星系統(tǒng)帶來空前挑戰(zhàn)。事前據(jù)專家論證測算，以當時的研制能力，如果仍由一家單位抓總研制，即便“5+2”“白+黑”連軸轉，也很難在2020年年底前完成30顆衛(wèi)星的研制生產，更別提全部發(fā)射入軌、完成星座組網。

2017年11月到2020年6月，31個月時間，我國成功發(fā)射30顆北斗三號組網星和兩顆北斗二號備份星，成功率達100%，以超過月均1顆星的速度，創(chuàng)造世界衛(wèi)星導航系統(tǒng)組網發(fā)射新紀錄。

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既不能故步自封，也不能照搬盲從

　　20世紀90年代初，國際局勢復雜多變，人們愈發(fā)強烈地意識到，擁有自己的衛(wèi)星導航系統(tǒng)已經成為世界大國的重要標志、大國競爭的科技制高點。

　　楊長風說，同樣是建設全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)，美、俄和歐盟選擇搞“一步建全球”。而我國起步晚、底子薄，明智地選擇分步走，先解決有無、滿足急需，切實做到“把每個銅板都用在刀刃上”。

　　1983年，“兩彈一星”元勛、“863計劃”倡導者之一陳芳允院士創(chuàng)造性地提出“雙星定位”構想。這一方案能以最小星座、最少投入、最短周期實現(xiàn)“從無到有”。

　　后來，“兩彈一星”元勛、北斗系統(tǒng)首任工程總設計師孫家棟院士進一步組織研究提出“三步走”發(fā)展戰(zhàn)略，決定先建試驗系統(tǒng)，再建區(qū)域系統(tǒng)，最后建成全球系統(tǒng)——

　　2000年建成北斗一號試驗系統(tǒng)，使我國成為世界上第三個擁有自主衛(wèi)星導航系統(tǒng)的國家。2012年建成北斗二號區(qū)域系統(tǒng)，為亞太地區(qū)提供服務。2020年建成北斗三號全球系統(tǒng)，實現(xiàn)了中國人孜孜以求的“全球夢”。

　　據(jù)楊長風介紹，與其它全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)采取單一軌道星座構型相比，北斗系統(tǒng)獨樹一幟，堅定選擇走混合星座的特色發(fā)展之路。北斗一號建設時，在國際上首次實現(xiàn)地球靜止軌道衛(wèi)星提供導航定位服務。

　　北斗二號系統(tǒng)則繼承北斗一號用地球靜止軌道衛(wèi)星實現(xiàn)區(qū)域導航定位覆蓋的成功經驗，在國際上首創(chuàng)以地球靜止軌道和傾斜地球同步軌道衛(wèi)星為骨干，兼有中圓軌道衛(wèi)星的混合星座。北斗系統(tǒng)高級顧問、原工程副總設計師李祖洪說，對區(qū)域衛(wèi)星導航系統(tǒng)而言，這種“混搭”組合可以用最少衛(wèi)星數(shù)量實現(xiàn)最好的覆蓋效果，已獲得國際認可。

　　李祖洪告訴記者，北斗三號系統(tǒng)將“混合星座構型”發(fā)揚光大，建成擁有24顆中圓軌道衛(wèi)星、3顆地球靜止軌道衛(wèi)星、3顆傾斜地球同步軌道衛(wèi)星組成的全球系統(tǒng)，為建設全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)提供了全新范式。

楊長風說，北斗系統(tǒng)建設的經驗再次證明，任何時候、任何情況下，都要堅定自信、保持定力，堅定不移走中國特色發(fā)展之路，既不能故步自封，也不能照搬盲從。

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?最后時刻“壓哨破門”，瀕臨絕境倒逼自主創(chuàng)新

　　空間頻率資源是戰(zhàn)略資源，沒有合法可用的頻率，衛(wèi)星就如同沒有土地使用許可的高樓大廈，缺少立身之基。

　　“北斗起步之時，國際上優(yōu)質頻率資源已經所剩無幾，經過艱苦談判，終于推動國際電聯(lián)從航空導航頻段中，辟出兩小段資源作為衛(wèi)星導航合法使用頻段?！睏铋L風說。國際電聯(lián)規(guī)定，各國均可平等申請新資源使用權，但必須在7年有效期內發(fā)射導航衛(wèi)星，并成功接收傳回信號，逾期則自動失效。

　　楊長風回憶，為保住2007年4月17日這一最后“窗口”，工程上下進行全系統(tǒng)總動員和大會戰(zhàn)，搶在2月底完成衛(wèi)星研制。然而臨射前，衛(wèi)星上的應答機突現(xiàn)異常。為確保萬無一失，工程試驗隊果斷將已矗立塔架的星箭組合體拆開，取出衛(wèi)星應答機，72小時不眠不休，成功排除故障。

　　4月14日4時11分，這顆肩負重要使命的衛(wèi)星發(fā)射成功；17日20時許，北京終于清晰地接收到來自這顆衛(wèi)星的信號。這一刻，距離頻率失效最后期限已不到4個小時。

　　中國北斗在最后時刻“壓哨破門”，拿到了進軍全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)俱樂部的“入場券”。

“面對缺乏頻率資源、沒有自己的原子鐘和芯片、區(qū)域布站條件下實現(xiàn)全球服務等看似難以逾越的‘婁山關’‘臘子口’！”楊長風說，北斗人憑借滾石上山的毅力和勇氣，讓北斗走出了一條自主創(chuàng)新、追求卓越的發(fā)展道路。

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　　星載原子鐘是導航衛(wèi)星的心臟，是衛(wèi)星導航領域“皇冠上的明珠”，其性能對系統(tǒng)定位和授時精度具有決定性作用。

　　北斗工程建設之初，國內星載原子鐘技術比較薄弱。當時，全世界只有少數(shù)國家有能力研制高性能星載原子鐘，進口存在諸多困難和不確定性。

　　“不能等，不能靠，就自己干！”楊長風說，為盡早“讓中國的北斗用上最好的鐘”，工程總體下定決心，集中全力打攻堅戰(zhàn)，組織相關科研單位和企業(yè)，成立3支研發(fā)隊伍同步攻堅。不到兩年時間，3支隊伍全都取得成功，自主研發(fā)出達到國際先進水平的原子鐘。

　　缺少“中國芯”，一直是困擾我國高科技領域的一塊心病。冉承其說，對于北斗系統(tǒng)工程建設和應用來說，擁有國產芯片，對于確保其安全性、穩(wěn)定性、可靠性至關重要。甚至可以說，搞北斗三號全球系統(tǒng)，全面國產化是頭等大事。

　　據(jù)他介紹，通過深入動員，北斗工程上下形成寧可國產化產品“指標低點、價格高點，也要大膽使用”的堅定共識；工程總體研究制定行動規(guī)劃，將自主可控要求落實到關鍵技術攻關、產品研發(fā)、競爭采購等各環(huán)節(jié)……

　　功夫不負有心人。國產北斗芯片工藝由0.35微米提升到28納米，已在物聯(lián)網和消費電子領域廣泛應用。支持北斗三號新信號的22納米工藝射頻基帶一體化導航定位芯片，體積更小、功耗更低、精度更高，已具備批量生產能力。

截至2019年年底，國產導航型芯片出貨量已超1億片，北斗導航型芯片、模塊高精度板卡和天線已輸出到120余個國家和地區(qū)。

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　　按照傳統(tǒng)全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)的建設和運行模式，需要在全球范圍內建立眾多地面站。楊長風說，為解決北斗系統(tǒng)國內建站實現(xiàn)全球運行和服務的難題，北斗系統(tǒng)首創(chuàng)Ka頻段星間鏈路，創(chuàng)造性地提出高效解決方案。通過星間鏈路，所有在軌北斗衛(wèi)星連成一張大網，實現(xiàn)北斗“兄弟”手拉手。

　　北斗三號全球系統(tǒng)星座部署完成后，澳大利亞空間工程研究中心主任安德魯?登普斯特指出，北斗是一項重大突破，因為它意味著中國可以完全獨立地使用自主導航系統(tǒng)，不再依賴任何人。

　　楊長風說，一路走來，北斗系統(tǒng)建設過五關斬六將，崎嶇坎坷、步步驚心，這也讓工程隊伍磨煉出堅毅的品格和堅強的信心，堅定不移走上自主創(chuàng)新之路。

如同水和電一樣，北斗將無處不在、觸手可及

　　有這樣一個比喻：如同水和電一樣，北斗系統(tǒng)將成為人民日常生活中不可缺少的必需品，無處不在、觸手可及。

　　楊長風說，衛(wèi)星導航系統(tǒng)是重要的空間基礎設施，是事關國計民生的大國重器，對促進經濟社會發(fā)展、改善人民生產生活具有重要作用。發(fā)展到今天，從國內到國外，從區(qū)域到全球，北斗服務將為更多國家和人民所共享，這張國家名片的知名度、影響力也將不斷增強，北斗對人類的貢獻終將被全世界所理解認同。

　　根據(jù)中國衛(wèi)星導航系統(tǒng)管理辦公室統(tǒng)計，近年來，北斗系統(tǒng)已全面服務交通運輸、公共安全、救災減災、農林牧漁、城市治理等各行各業(yè)，已經融入電力、金融、通信等國家核心基礎設施，綜合效益正在不斷顯現(xiàn)。

　　以交通運輸為例，截至2019年12月，國內超過650萬輛運營車輛、4萬輛郵政和快遞車輛、36個中心城市的約8萬輛公交車、3200余座內河導航設施、2900余座海上導航設施已用北斗，建成全球最大營運車輛動態(tài)監(jiān)管系統(tǒng)。此外，近10年來，我國衛(wèi)星導航產業(yè)產值年均增長約20%，2020年將有望超過4000億元。

“北斗作為國家重大空間基礎設施，提供的是公共服務產品，就如同電、無線網絡一樣，必須通過終端服務來實現(xiàn)價值。”楊長風告訴記者，“融合發(fā)展、萬物互聯(lián)”一直是北斗應用推廣的基本方針。

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　　據(jù)他介紹，2020年第一季度，在中國入網的智能手機，已經有70%以上提供北斗服務。共享單車配裝北斗終端實現(xiàn)精細管理，牧民坐在家里就能通過北斗項圈放牧牛羊，支持北斗系統(tǒng)的手表、手環(huán)、學生卡更加方便和保護人們日常生活。通過“北斗+支付”，能對1秒內成百上千的股票、車票購買申請進行精確排隊、按序辦理。

　　在新冠肺炎疫情防控阻擊戰(zhàn)中，北斗的貢獻更是有目共睹：北京、湖北的北斗植保無人機被廣泛用于區(qū)域內消毒防疫，一架無人機單次噴灑面積可覆蓋5000平方米，并且能深入防疫車無法抵達的死角。在全國多個地方，數(shù)十萬臺北斗終端進入物流行業(yè)，通過北斗精準定位，位置信息一目了然，一些物流企業(yè)還通過機器人向部分隔離小區(qū)提供物資運輸配送。

　　冉承其以武漢火神山、雷神山醫(yī)院建設為例：“萬丈高樓平地起”，高精度定點定位是基準，快速精確測量是基礎。農歷大年三十晚上，北斗人聞令而動，奔赴火神山醫(yī)院工地；北斗高精度定位設備火速馳援，確保工地大部分放線測量一次完成，為醫(yī)院迅速施工爭取了寶貴時間。

“北斗應用只受想象力限制。”楊長風說。面向未來，這句話精辟地勾勒出北斗應用發(fā)展的無限可能和廣闊前景。

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有擔當、有胸懷！看中國北斗如何打造“朋友圈”?

2020-08-02 來源：國際在線

2007年4月17日20時許，北京清晰地接收到首顆北斗二號衛(wèi)星發(fā)回的信號。這一刻，距離我國向國際電聯(lián)申請的導航頻率失效期限不足4個小時。中國北斗在最后時刻，拿到了進入全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)俱樂部的“入場券”。

如今，“壓哨破門”的中國北斗不僅成為了世界導航大家庭中的重要一員，還通過積極合作、主動擔當，打造了自己的“朋友圈”。

北斗胸懷：合作共贏

北斗系統(tǒng)建設之初，國際合作道路走得并不順暢。但放眼世界、造福全球的北斗系統(tǒng)，在發(fā)展的任何時期，都真摯地表達出與世界其他衛(wèi)星導航系統(tǒng)合作的誠意和胸懷。

為順應多系統(tǒng)融合發(fā)展趨勢，我國積極推進北斗系統(tǒng)與美國GPS、北斗系統(tǒng)與俄羅斯格洛納斯、北斗系統(tǒng)與歐盟伽利略之間的兼容與互操作。目前，中美在星基增強、兼容與互操作等多個領域持續(xù)開展協(xié)調交流，取得多項合作成果；中俄自衛(wèi)星導航政府間合作協(xié)定生效以來，重大戰(zhàn)略合作項目委員會有序推進多個合作項目，就兩系統(tǒng)時間互操作達成共識。另外，中歐之間也在持續(xù)深化頻率協(xié)調。

衛(wèi)星導航系統(tǒng)是全世界公共基礎設施，中國始終堅持北斗系統(tǒng)對世界的開放性，東盟、南亞、東歐、西亞、非洲陸續(xù)加入北斗“朋友圈”，成果共享、合作共贏。

作為聯(lián)合國全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)核心供應商，北斗系統(tǒng)獻計獻策、舉力前行，為世界導航領域發(fā)展注入新思維、新理念、新動力；與聯(lián)合國外空司就深化衛(wèi)星導航領域合作不斷達成共識，并在我國兩次成功舉辦聯(lián)合國全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)國際委員會會議，發(fā)布“北斗宣言”和“西安倡議”，代表了世界導航大家庭的共同聲音。聯(lián)合國外空司在北斗三號全球系統(tǒng)收官發(fā)射成功后，專門發(fā)來祝賀視頻，肯定北斗系統(tǒng)在推動全球經濟社會發(fā)展、和平利用外太空、參與聯(lián)合國空間活動國際合作等方面做出的巨大貢獻。

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北斗系統(tǒng)帶到世界舞臺的，還有來自中國高等院校和科研機構的聯(lián)合研發(fā)、產業(yè)合作與教育培訓等。北斗系統(tǒng)將曾經摸爬滾打積累的衛(wèi)星導航經驗與只是轉換成推進世界各國發(fā)展衛(wèi)星導航應用的發(fā)展捷徑，幾年間，以中阿北斗\GNSS為代表的北斗中心為依托，培育了大量國際化人才，同時，積極參加中阿合作論壇等區(qū)域合作機制建設，傾力為世界貢獻中國方案和中國智慧。

和平利用太空，深入開展外空領域的國家合作交流，這是我國一貫堅持的主張。以北斗系統(tǒng)為代表的航天科技，正在為世界各國人民實現(xiàn)更加美好的未來、為推動構建人類命運共同體貢獻中國力量。

北斗擔當：造福人類

站在全人類角度守望和平安全、為人類社會發(fā)展提供支撐保障，是中國北斗義不容辭的使命職責。

近年來，隨著服務能力的增強，北斗系統(tǒng)積極融入世界事務、履行國際職責，先后進入多個國際組織標準，國際民航組織認可北斗為全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)四大核心星座之一。支持北斗三號全球新信號的首個移動通信國際標準已發(fā)布，首個北斗船載終端檢測標準已由國際電工委員會向全球公布，國際海事組織認可北斗系統(tǒng)為全球無線電導航系統(tǒng)，國際搜救組織正在對北斗三號搭載的搜救載荷開展標準文件制定和入網測試……北斗系統(tǒng)必將在人類和平安全發(fā)展進程中發(fā)揮越來越重要的作用。

黨的十八大以來，作為航天科技產品輸出排頭兵，北斗系統(tǒng)積極響應“一帶一路”倡議走出國門，根據(jù)不同國家不同行業(yè)的不同需求，提供定制服務，逐漸成為叫得響的“世界品牌”。

2013年，緬甸農業(yè)使用了500余臺高精度北斗終端，這是北斗高精度產品首次在東南亞國家批量應用于農業(yè)數(shù)據(jù)采集、土地精細管理。

2015年，基于北斗系統(tǒng)的高精度接收機應用于科威特國家銀行總部300米高摩天大樓建設，實現(xiàn)了施工過程中垂直方向毫米級測量誤差。這是北斗首次在海外應用于高層建筑監(jiān)測。

2018年，北斗系統(tǒng)參與馬爾代夫阿拉赫島海上打樁項目，提供全天候、高精度服務，實現(xiàn)海上打樁智能化監(jiān)控、可視化作業(yè)、高精度施工。

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北斗系統(tǒng)走進新加坡，基于北斗高精度的靜音打樁系統(tǒng)可進行樁點精準管理，根據(jù)導航提示快速找到鉆點位置，每個打樁點精度可達厘米級，同時大幅提高鉆機鉆孔速度。

北斗系統(tǒng)走進柬埔寨，為柬埔寨政府部門綜合規(guī)劃、國土整治監(jiān)控、基礎設施建設、生態(tài)環(huán)境監(jiān)控等提供了更加完整的基礎信息資料，高精度服務成為政府基礎設施建設不可或缺的一項重要技術手段。

北斗系統(tǒng)走進老撾，為全國性土地確權工程放樣、地形測圖等各種控制測量提供新的方法手段，逐步替代了傳統(tǒng)全站儀作業(yè)的方式，為老撾地籍調查、土地管理以及相關法律法規(guī)的制定提供了原始依據(jù)和科學基礎。

北斗走進俄羅斯，西伯利亞電力巡線實現(xiàn)現(xiàn)場人員與管理中心雙向互動，及時發(fā)現(xiàn)設備缺陷和危及線路安全的隱患，保證輸配電線路安全和電力系統(tǒng)穩(wěn)定。

北斗“駛入”歐洲，在中歐班列上，裝有北斗終端的集裝箱，高精度定位導航功能讓物流更便捷，實現(xiàn)了傳統(tǒng)運輸方式的升級與轉型。實時記錄列車及貨品的運行軌跡，定位精度10米以內，實現(xiàn)全程跟蹤無縫中轉。

此外，印度尼西亞、馬來西亞、泰國等國家正積極運用北斗系統(tǒng)探索智慧城市建設。目前，國產北斗基礎產品已出口120余個國家和地區(qū)，在東盟、南亞、東歐、西亞、非洲等地得到成功應用。

新時代，作為我國一張亮麗名片，中國北斗將不負重托，為構建人類命運共同體、推動人類社會發(fā)展做出新的更大貢獻。