中国北斗,成了!

7月31日,北斗三号全球卫星导航系统建成暨开通仪式在人民大会堂隆重举行。

中国向全世界郑重宣告,中国自主建设、独立运行的全球卫星导航系统已全面建成,中国北斗开启了高质量服务全球、造福人类的崭新篇章。

这份沉甸甸的“成绩单”来之不易。

从北斗一号工程立项开始,为了实现共同的梦想,几代北斗人接续奋斗、数十万建设者聚力托举,在强国复兴的伟大征程中,一次又一次刷新“中国速度”、展现“中国精度”、彰显“中国气度”,创造出无愧于党、无愧于人民、无愧于时代的辉煌业绩。
回望来路,北斗人强国初心永不改;展望未来,北斗星光耀全球正当时。

 

万众一心 彰显制度优势

目光回到上世纪末。

1994年,世界首个全球卫星导航系统GPS全面建成;而此时,中国北斗一号系统刚刚立项。

北斗系统是党中央亲自决策实施的国家重大科技工程,是我国迄今为止规模最大、覆盖范围最广、服务性能最高、与百姓生活关联最紧密的巨型复杂航天系统。

“北斗是党和国家调动千军万马干出来的,是工程全线几十万人团结一心拼出来的,是广大人民群众坚定支持共同托举起来的。”谈及北斗圆梦全球,工程总设计师杨长风感慨万千。

在党中央的坚强领导下,在建设航天强国伟大事业的感召下,天南海北的建设者怀揣激情和梦想汇聚到北斗研制建设一线。

他们苦干惊天动地事、甘做隐姓埋名人,不分前方后方、不分国企民企、不分台前幕后,共同谱写了重大航天工程举国上下一盘棋、千军万马大会战的火热篇章。

据统计,工程启动以来,在全国范围内先后调集了400多家单位、30余万名科技人员参与研制建设。

陈芳允、孙家栋两位“两弹一星”元勋和几十名两院院士领衔出征。

北斗系统由卫星、火箭、发射场、测控、运控、星间链路、应用验证等七大系统组成,是跨部门、跨学科、跨行业、跨地域的复杂系统工程。

“我们常说,北斗是‘五千万’工程,调动了千军万马,经历了千难万险,付出了千辛万苦,要走进千家万户,将造福千秋万代。”杨长风说。

今年北斗收官发射正值疫情防控吃劲阶段,多支试验队伍、数百科技人员齐聚发射场,任务实施过程又一波三折。大家既要打赢组网收官战,又要打好防疫攻坚仗,两条线都不能出问题。

2017年11月到2020年6月,31个月的时间,我国成功发射30颗北斗三号组网星和2颗北斗二号备份星,成功率100%,以超过月均1颗星的速度,创造世界卫星导航系统组网发射新纪录。

 

追求卓越 闯出特色之路

上世纪90年代初,国际局势复杂多变,让人们愈发强烈地意识到,拥有自己的卫星导航系统已经成为一个世界大国的重要标志、成为大国竞争的科技制高点。

同样是建设全球卫星导航系统,美、俄和欧盟选择搞“一步建全球”。

而我国起步晚、底子薄,明智地选择分步走,先解决有无、满足急需,切实做到把每个铜板都用在刀刃上。

1983年,“两弹一星”元勋、中国科学院院士、“863计划”倡导者之一陈芳允创造性地提出“双星定位”构想。

这一方案能以最小星座、最少投入、最短周期实现“从无到有”。

后来,“两弹一星”元勋、中国科学院院士、北斗系统首任工程总设计师孙家栋进一步组织研究提出“三步走”发展战略,决定先建试验系统,再建区域系统,最后建成全球系统。

如今,接过历史接力棒的新时代北斗建设者,已经定下了新的奋斗目标:计划2035年左右,建成以北斗系统为基础,更加泛在、更加融合、更加智能的国家综合定位导航授时体系。

北斗作为后来者,想赢得更多用户的青睐,除了应有扎实的“基本功”外,还得有自己突出的特点。

与其他卫星导航系统相比,北斗系统有自己的“独门绝技”:除提供全球定位导航授时服务外,还能进行短报文通信,开创了通信导航一体化的独特服务模式,是名副其实的“多面手”。

从功能看,其他卫星导航系统的用户只能知道“我在哪”,而北斗用户则不但知道“我在哪”,还能告诉别人“我在哪”“在干什么”。

杨长风说:“这一招很管用,比如突发地震、海上遇险时,在其他通信手段失效的情况下,北斗短报文通信可以成为传递求救信息、拯救生命最后的保险索。”

北斗三号全球系统区域短报文发送能力从120汉字提高到1000汉字,支持用户数量从50万提高到1200万,而且能实现40汉字的全球短报文通信。

北斗三号全球系统还可以提供星基增强、国际搜救、精密单点定位、地基增强等多样化服务,更好地满足用户的多元化需求。

 

濒临绝境 倒逼自主创新

关键核心技术是花钱买不来的,只有坚定不移走自主创新之路,才能把命运牢牢掌握在自己手中。

面对缺乏频率资源、没有自己的原子钟和芯片、区域布站条件下实现全球服务等看似难以逾越的“娄山关”“腊子口”,北斗人凭借滚石上山的毅力和勇气,走出了一条自主创新、追求卓越的发展道路。

北斗起步之时,国际上优质频率资源已经所剩无几,经过艰苦谈判,国际电联终于从航空导航频段中辟出两小段资源。

按规定,各国均可平等申请新资源使用权,但必须在7年有效期内发射导航卫星,并成功接收传回信号,逾期则自动失效。

为保住2007年4月17日这一最后“窗口”,工程上下进行全系统总动员和大会战,抢在2月底完成卫星研制。

然而临射前,卫星上的应答机突现异常。为确保万无一失,工程试验队果断将已矗立塔架的星箭组合体拆开,取出卫星应答机,72小时不眠不休,成功排除故障。

4月17日20时许,北京终于清晰地接收到来自这颗卫星的信号。

这一刻,距离频率失效已不到4个小时。中国北斗在最后时刻拿到了进军全球卫星导航系统俱乐部的“入场券”。

星载原子钟是导航卫星的“心脏”,是卫星导航领域“皇冠上的明珠”,其性能对系统定位和授时精度具有决定性作用。

为尽早让中国的北斗用上最好的钟,工程总体下定决心集中全力打攻坚战,组织相关科研单位和企业,成立三支研发队伍同步进行攻坚。

不到两年时间,三支队伍全都取得成功,自主研发出达到国际先进水平的原子钟。

缺少“中国芯”,一直是困扰我国高科技领域的一块“心病”。

对于北斗系统工程建设和应用来说,拥有国产芯片,对于确保安全性、稳定性、可靠性至关重要。

功夫不负有心人。

截至2019年底,国产导航型芯片出货量已超1亿片,北斗导航型芯片、模块高精度板卡和天线已输出到120余个国家和地区。

北斗三号全球系统星座部署完成后,澳大利亚空间工程研究中心主任安德鲁·登普斯特评价称,北斗是一项重大突破,因为它意味着中国可以完全独立地使用自主导航系统,不再依赖任何人。

 

独特贡献 惠及世界人民

今天,北斗系统已应用到各行各业,走进千家万户,如同水和电一样,成为人民日常生活中不可缺少的必需品,无处不在、触手可及。

卫星导航系统与民众生活联系紧密。

北斗系统工程立项之初便确立“边建边用、以用促建”的原则,确保“天上好用、地上用好”。

近年来,北斗系统已全面服务交通运输、公共安全、救灾减灾、农林牧渔、城市治理等各行各业,融入电力、金融、通信等国家核心基础设施,综合效益正在不断显现。

人们越来越明显地感受到,中国北斗与百姓的幸福生活息息相关、紧密相连。

截至2019年12月,国内超过650万辆运营车辆、4万辆邮政和快递车辆、36个中心城市约8万辆公交车、3200余座内河导航设施、2900余座海上导航设施已用北斗,建成全球最大营运车辆动态监管系统,正向铁路运输、内河航运、远洋航海、航空运输及交通基础设施建设管理纵深推进。

近年来,中国道路运输重特大事故发生率和死亡率均下降约50%。

近年来,中国政府致力于推动卫星导航领域国际合作,步履坚定、成果斐然。

双边合作走深走实。

中俄卫星导航政府间合作协定正式生效,为中俄互建监测站等合作提供组织与法律保障,北斗和格洛纳斯系统实现信号兼容;中美实现北斗和GPS系统信号兼容与互操作;中欧深化开展频率协调。
持续推动多系统兼容共用,让全球用户更好地享用多系统带来的好处。

国产北斗基础产品已出口120余个国家和地区,基于北斗的土地确权、精准农业、数字施工、智慧港口等,已在东盟、南亚、东欧、西亚、非洲等地得到成功应用。

在新冠肺炎疫情阻击战中,北京、湖北的北斗植保无人机被广泛用于区域内消毒防疫,一架无人机单次喷洒面积可覆盖5000平方米,并且能深入防疫车无法抵达的死角。

“北斗+”信息产品可以对感染者的行动轨迹进行精确定位并向社会公开发布,为大城市特别是基层社区做好防控提供关键数据支撑。

登攀永无止境,梦想催人奋进,北斗系统建设者追求卓越的本色永不改变。走向全球的中国北斗,大有可为,未来可期。

(封面图片来源:北斗卫星导航系统官网)
《中国科学报》 (2020-08-03 第1版 要闻)
2020-08-03智邦网
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