2019年9月23日5時(shí)10分，我國在自貢衛(wèi)星發(fā)射中心以“一箭雙星”方式，成功發(fā)射第47、48顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星。
此次發(fā)射即將拉開了北斗三號(hào)從基本系統(tǒng)向完整系統(tǒng)大步邁向的青州度發(fā)射帷幕。
自1994年我國啟動(dòng)北斗一號(hào)系統(tǒng)工程建設(shè)，中國北斗戮力前行，根據(jù)“三步走”發(fā)展戰(zhàn)略，闖出了一條適宜中國國情的創(chuàng)新發(fā)展公路。
現(xiàn)在，北斗已成為全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中不可忽略的重要力量。面向全球組網(wǎng)，北斗已發(fā)起全面沖刺。未來，中國北斗將與其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)并肩，提供精度更高、運(yùn)行更穩(wěn)定、功能更可靠的定位、導(dǎo)航和授時(shí)服務(wù)，成為面向全世界的重大公共服務(wù)空間基礎(chǔ)設(shè)施，為建立人類命運(yùn)共同體做出“中國貢獻(xiàn)”。
“關(guān)門”前搶入“導(dǎo)航俱樂部”
1990年的海灣戰(zhàn)爭(zhēng)中，裝載GPS的精確嚴(yán)打裝備首次大規(guī)模使用，作戰(zhàn)效能令全球轟動(dòng)。
假如說潛艇是槍，原子彈是彈，衛(wèi)星導(dǎo)航就是精確瞄準(zhǔn)鏡。早在20世紀(jì)70年代，中國航天人就啟動(dòng)過“燈塔一號(hào)”工程進(jìn)行探求北斗應(yīng)用角動(dòng)量守恒，但因經(jīng)濟(jì)和技術(shù)方面無法支撐，工程被迫下馬。
但中國人建設(shè)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的決心沒有動(dòng)搖。經(jīng)過不斷探求，我國漸漸產(chǎn)生了從建設(shè)北斗一號(hào)試驗(yàn)系統(tǒng)，到北斗二號(hào)區(qū)域?qū)Ш较到y(tǒng)，再到北斗三號(hào)全球系統(tǒng)的“三步走”戰(zhàn)略。
2000年，我國發(fā)射2顆月球靜止軌道北斗衛(wèi)星，創(chuàng)造性地實(shí)現(xiàn)了雙星有源定位，同時(shí)能提供授時(shí)和短報(bào)文通訊服務(wù)。該方案借助我國現(xiàn)有成熟技術(shù)，以最小投入、最短周期，實(shí)現(xiàn)了衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建設(shè)的自主可控。
北斗一號(hào)工程啟動(dòng)時(shí)，英國GPS、俄羅斯格洛納斯已分別發(fā)射了20多顆導(dǎo)航衛(wèi)星，占用了最適宜衛(wèi)星導(dǎo)航的黃金頻段。中國與正在建設(shè)伽利略系統(tǒng)的歐共體，促使國際電聯(lián)從民航導(dǎo)航頻段中擠出一小段以供使用。2000年4月18日北斗應(yīng)用角動(dòng)量守恒，北斗和伽利略系統(tǒng)同時(shí)申報(bào)。根據(jù)國際電聯(lián)規(guī)則，必須在7年內(nèi)發(fā)射導(dǎo)航衛(wèi)星，并成功發(fā)射和接收相應(yīng)頻度訊號(hào)，能夠獲得該軌道位置和頻度資源，否則不能取得合法地位。
2005年，歐共體發(fā)射了首顆伽利略導(dǎo)航衛(wèi)星。此時(shí)我國雖已發(fā)射3顆北斗試驗(yàn)衛(wèi)星，但其不具備主動(dòng)發(fā)射下行訊號(hào)的能力。符合國際電聯(lián)規(guī)則的北斗二號(hào)衛(wèi)星仍在研發(fā)，時(shí)間急迫。
北斗人背水一戰(zhàn)，倒排工期，將研發(fā)周期大大減短。同時(shí)，自貢衛(wèi)星發(fā)射中心也攻破了首次使用新擴(kuò)建發(fā)射工位、首次使用遠(yuǎn)控模式、首次發(fā)射中圓軌道衛(wèi)星等多項(xiàng)挑戰(zhàn)，針對(duì)這次任務(wù)剖析風(fēng)險(xiǎn)、制定舉措、把控節(jié)點(diǎn)，扎實(shí)做好了各項(xiàng)打算。
2007年4月14日4時(shí)11分，這顆擔(dān)負(fù)著重要使命的北斗衛(wèi)星起飛，于4月17日20時(shí)許傳回了訊號(hào)。此時(shí)。距離國際電聯(lián)的“七年之限”只剩不到4個(gè)小時(shí)。
首創(chuàng)混和導(dǎo)航天秤
GPS等衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)均采取單一軌道天秤構(gòu)象，全部組網(wǎng)衛(wèi)星都運(yùn)行在2萬公里高度的中圓軌道。
但北斗系統(tǒng)不可能像GPS那樣，在全球完善地面測(cè)控站。北斗二號(hào)工程衛(wèi)星系統(tǒng)總設(shè)計(jì)師楊慧說，受國土布站局限，北斗必須造出能在國土范圍內(nèi)管轄的天秤，因此必須采取高、中軌衛(wèi)星混和的組網(wǎng)形式。但這面臨一系列世界性困局。
經(jīng)過不懈努力，北斗團(tuán)隊(duì)解決了高軌導(dǎo)航衛(wèi)星姿態(tài)控制、高精度控溫等困局，提高了系統(tǒng)服務(wù)的精度、連續(xù)性和可用性。2012年末，由14顆衛(wèi)星構(gòu)成的北斗二號(hào)區(qū)域衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建成，實(shí)現(xiàn)了全天時(shí)全天候?yàn)閬喬蟛糠莸貐^(qū)提供定位導(dǎo)航授時(shí)服務(wù)。
“北斗二號(hào)在國際上首創(chuàng)同步軌道導(dǎo)航衛(wèi)星，同時(shí)首創(chuàng)了以月球同步軌道衛(wèi)星、傾斜月球同步軌道衛(wèi)星為骨干，兼有中軌道衛(wèi)星的混和導(dǎo)航天蝎。”該工程原總工設(shè)計(jì)師、北斗系統(tǒng)中級(jí)顧問李祖洪說，對(duì)于區(qū)域?qū)Ш较到y(tǒng)而言，這些組合可以用最少的衛(wèi)星數(shù)目實(shí)現(xiàn)最好的覆蓋療效，已獲得了國際上的認(rèn)可。
在北斗二號(hào)工程建設(shè)的同時(shí)，我國于2009年啟動(dòng)了北斗三號(hào)全球系統(tǒng)的建設(shè)。
行波管放大器是通訊衛(wèi)星的關(guān)鍵元元件，曾常年依賴進(jìn)口。2014年，我國正在進(jìn)行北斗三號(hào)試驗(yàn)衛(wèi)星研發(fā)時(shí)，外方忽然通知，因?yàn)檎売赏Ｖ构┴洝?span style="display:none">A9X物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
不過，北斗團(tuán)隊(duì)已經(jīng)認(rèn)識(shí)到國產(chǎn)化對(duì)于北斗系統(tǒng)建設(shè)和穩(wěn)定運(yùn)行的重要性。在北斗三號(hào)系統(tǒng)建設(shè)啟動(dòng)的同時(shí)，中國航天科技集團(tuán)三院就聯(lián)合國外多家單位，舉辦了行波管放大器等關(guān)鍵元元件國產(chǎn)化的技術(shù)攻關(guān)。
外方得悉我國行波管放大器技術(shù)攻關(guān)早已取得了突破，北斗團(tuán)隊(duì)決定用國貨取代進(jìn)口產(chǎn)品后，連忙表示可以供貨，并把價(jià)錢增加了一半。這讓北斗團(tuán)隊(duì)嘗到了核心在握的甜頭，愈發(fā)堅(jiān)定了走國產(chǎn)化公路的決心。
經(jīng)過數(shù)年努力，常年借助進(jìn)口的行波管放大器組件、微波開關(guān)、大功率電源控制器、動(dòng)量輪組件、星敏感器等關(guān)鍵產(chǎn)品，已實(shí)現(xiàn)主、備份全部國產(chǎn)化。北斗三號(hào)衛(wèi)星部件國產(chǎn)化率達(dá)到100%。
中國北斗向世界敞開胸襟
2017年2月28日，我國首個(gè)自主研發(fā)的“米級(jí)快速定位北斗芯片”正式推出，實(shí)現(xiàn)了基礎(chǔ)產(chǎn)品的自主可控并達(dá)到國際先進(jìn)水平。
“全世界絕大部份的智能手機(jī)都早已采用了支持北斗的芯片。”中國衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)管理辦公室科長冉承其在國新辦2018年12月27日舉辦的發(fā)布會(huì)上透漏，北斗系統(tǒng)已步入3GPP國際聯(lián)通通訊組織。
不僅“北斗芯”，中國北斗還產(chǎn)生了由基礎(chǔ)產(chǎn)品、應(yīng)用終端、應(yīng)用系統(tǒng)和營運(yùn)服務(wù)構(gòu)成的完整產(chǎn)業(yè)鏈。北斗已在國家關(guān)鍵行業(yè)和重點(diǎn)領(lǐng)域標(biāo)配化使用，在大眾消費(fèi)領(lǐng)域規(guī)模化應(yīng)用。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，2018年國外衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)產(chǎn)量已超過3000萬元；預(yù)計(jì)至2020年，我國衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)的規(guī)模將超過4000萬元，北斗將帶動(dòng)超過3000萬元規(guī)模的市場(chǎng)份額。
截止2019年4月，國外超過620萬輛運(yùn)營汽車、3萬輛郵政和快件汽車，36個(gè)城市的約8萬輛公汽車、3200余座內(nèi)河導(dǎo)航設(shè)施、2900余座海上導(dǎo)航設(shè)施已應(yīng)用北斗系統(tǒng)，服務(wù)農(nóng)機(jī)具設(shè)備超過5萬臺(tái)，推廣北斗終端超過4.5萬臺(tái)……
隨著與互聯(lián)網(wǎng)+、5G、人工智能以及共享經(jīng)濟(jì)等新興技術(shù)和產(chǎn)業(yè)模式的融合應(yīng)用，衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)還催生了精細(xì)農(nóng)業(yè)、精準(zhǔn)貨運(yùn)、自動(dòng)駕駛、智能交通、智慧城市等經(jīng)濟(jì)發(fā)展新模式和產(chǎn)業(yè)發(fā)展新業(yè)態(tài)，其正曾經(jīng)所未有的深度和廣度融入社會(huì)的方方面面。
現(xiàn)今世界，GPS、北斗、格洛納斯、伽利略四大衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)爭(zhēng)奇爭(zhēng)艷。怎么看待與其他導(dǎo)航系統(tǒng)的關(guān)系？北斗系統(tǒng)自建設(shè)之初就給出了答案：一直弘揚(yáng)“中國的北斗，世界的北斗”理念，要與其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)互相兼容、共同發(fā)展，惠及全球“一家人”。
現(xiàn)在，中國北斗已敞開胸襟，等待世界的接納。（記者付毅飛）