新華社北京12月9日電（記者李國(guó)利）獨(dú)立的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，是政治大國(guó)、經(jīng)濟(jì)大國(guó)的重要象征。
從1994年立項(xiàng)到2000年建成北斗一號(hào)系統(tǒng)，從2012年開始正式提供區(qū)域服務(wù)到2020年服務(wù)全球……26年間，中國(guó)北斗人始終秉承航天報(bào)國(guó)、科技強(qiáng)國(guó)的使命情懷，探索出一條從無(wú)到有、從有到優(yōu)、從有源到無(wú)源、從區(qū)域到全球的中國(guó)特色發(fā)展道路，從而使我國(guó)成為繼美國(guó)、俄羅斯之后世界上第三個(gè)擁有自主全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的國(guó)家。
2020年7月31日，北斗三號(hào)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)正式建成開通。它的建成開通，是國(guó)之大事喜事，很多人笑著笑著就哭了。當(dāng)中，很多工程開創(chuàng)階段時(shí)的科研人員，早已白發(fā)蒼蒼，但他們?cè)诮ㄔO(shè)北斗系統(tǒng)過程中孕育出來(lái)的“自主創(chuàng)新、開放融合、萬(wàn)眾一心、追求卓越”的新時(shí)代北斗精神，已成為 “兩彈一星”精神、載人航天精神的血脈賡續(xù)，不斷激勵(lì)著新時(shí)代北斗人繼續(xù)前行。
前無(wú)古人的“中國(guó)道路”
在我國(guó)籌建北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)之時(shí)，世界上已經(jīng)建成全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。
起初，我們也想學(xué)習(xí)效仿其他國(guó)家，可是在這個(gè)過程中遇到了一些難題。國(guó)家安全利益高于一切，所以，北斗系統(tǒng)必須自主可控。
要想在地球上任何地點(diǎn)任何時(shí)間實(shí)現(xiàn)定位導(dǎo)航，就得保證用戶在地球上任何地點(diǎn)任何時(shí)間至少“看到”4顆定位導(dǎo)航衛(wèi)星。GPS全球系統(tǒng)就是由24顆工作衛(wèi)星組成的。
當(dāng)時(shí)，我國(guó)底子薄，不可能“一步建全球”。1983年，“863計(jì)劃”倡導(dǎo)者之一陳芳允院士，創(chuàng)造性地提出“雙星定位”構(gòu)想。這一方案，能以最小星座、最少投入、最短周期實(shí)現(xiàn)“從無(wú)到有”。
后來(lái)，北斗系統(tǒng)首任工程總設(shè)計(jì)師孫家棟院士，進(jìn)一步組織研究提出“三步走”發(fā)展戰(zhàn)略，決定先建試驗(yàn)系統(tǒng)，然后再建區(qū)域系統(tǒng)，最后建成全球系統(tǒng)。
1994年1月10日，國(guó)家批準(zhǔn)北斗一號(hào)立項(xiàng)。6年后，我國(guó)建成北斗一號(hào)系統(tǒng)，正式成為世界上第三個(gè)擁有自主衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的國(guó)家。
太空本無(wú)路，但中國(guó)北斗人硬是闖出了一條具有鮮明特色的中國(guó)道路。
獨(dú)樹一幟的“中國(guó)方案”
2004年，我國(guó)正式啟動(dòng)北斗二號(hào)工程建設(shè)。
中國(guó)北斗人仍然沒有采取其他全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的單一軌道星座構(gòu)型，又一次獨(dú)樹一幟地選擇了混合星座的特色發(fā)展之路，在國(guó)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、兼有中圓地球軌道衛(wèi)星的混合星座。
對(duì)于以服務(wù)亞太地區(qū)為主的北斗二號(hào)來(lái)說，這種“混搭”組合可以用最少衛(wèi)星數(shù)量實(shí)現(xiàn)最好覆蓋效果，而使用的高軌衛(wèi)星的抗遮擋能力更強(qiáng)，尤其在低緯度地區(qū)性能特點(diǎn)更為明顯。此外，混合星座還可以提供多個(gè)頻點(diǎn)的導(dǎo)航信號(hào)，能夠通過多頻信號(hào)組合使用等方式提高服務(wù)精度。
“混合星座是國(guó)際首創(chuàng)?！敝袊?guó)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)工程總設(shè)計(jì)師、中國(guó)工程院院士楊長(zhǎng)風(fēng)說。
深邃夜空，斗轉(zhuǎn)星移。
2007年4月14日，第一顆北斗二號(hào)衛(wèi)星成功發(fā)射升空，我國(guó)正式進(jìn)入到北斗二號(hào)區(qū)域布網(wǎng)時(shí)代。至2012年10月25日，我國(guó)在5年半的時(shí)間內(nèi)先后將16顆北斗二號(hào)衛(wèi)星送入太空。
又兩個(gè)月后的12月27日，我國(guó)正式宣布：自今日起，北斗系統(tǒng)在繼續(xù)保留北斗衛(wèi)星導(dǎo)航試驗(yàn)系統(tǒng)（北斗一號(hào)）有源定位、雙向授時(shí)和短報(bào)文通信服務(wù)基礎(chǔ)上，向亞太大部分地區(qū)正式提供連續(xù)無(wú)源定位、導(dǎo)航、授時(shí)等服務(wù)，這標(biāo)志著我國(guó)北斗二號(hào)區(qū)域衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建成并開始正式提供區(qū)域服務(wù)。
中國(guó)智慧的“獨(dú)門絕技”
與其他全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)相比，2020年7月31日正式建成開通的北斗三號(hào)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)確實(shí)有自己的“獨(dú)門絕技”：除提供全球定位導(dǎo)航授時(shí)服務(wù)外，還能提供短報(bào)文通信、星基增強(qiáng)、國(guó)際搜救、精密單點(diǎn)定位、地基增強(qiáng)等多樣化服務(wù)，能更好地滿足用戶的多元化需求，是名副其實(shí)的“多面手”。
特別是短報(bào)文服務(wù)，其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)用戶只能知道“我在哪”，北斗用戶不但自己知道“我在哪”，還能告訴別人“我在哪”“在干什么”，開創(chuàng)了通信導(dǎo)航一體化的獨(dú)特服務(wù)模式。
“在其他通信手段失效的情況下，北斗短報(bào)文通信可以成為傳遞求救信息、拯救生命的最后保險(xiǎn)?！敝袊?guó)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)管理辦公室主任、北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)工程副總設(shè)計(jì)師冉承其說。
如今，北斗三號(hào)將這一特色服務(wù)的功能進(jìn)行了大幅升級(jí)拓展，其中，亞太區(qū)域通信能力可達(dá)到每次14000比特（1000漢字），既能傳輸文字，還可傳輸語(yǔ)音和圖片，區(qū)域短報(bào)文通信能力一次提高近10倍，每次支持用戶數(shù)量從50萬(wàn)提高到1200萬(wàn)。此外，全球短報(bào)文通信能力每次可達(dá)到560比特（40個(gè)漢字）。
星間鏈路技術(shù)讓衛(wèi)星之間可以互相通信，是北斗三號(hào)實(shí)現(xiàn)自主導(dǎo)航的關(guān)鍵。這是因?yàn)?，北斗系統(tǒng)的運(yùn)行，需要地面站對(duì)衛(wèi)星進(jìn)行檢測(cè)和信息注入，但有時(shí)衛(wèi)星并不在地面站可覆蓋的上空，而有了星間鏈路不僅實(shí)現(xiàn)了數(shù)十顆北斗衛(wèi)星相互間的通信和數(shù)據(jù)傳輸，還能相互測(cè)距，自動(dòng)“保持隊(duì)形”，對(duì)運(yùn)動(dòng)至境外的衛(wèi)星進(jìn)行“一站式測(cè)控”。
此外，北斗三號(hào)全球系統(tǒng)還可以提供星基增強(qiáng)、國(guó)際搜救、精密單點(diǎn)定位、地基增強(qiáng)等多樣化服務(wù)，能更好地滿足用戶的多元化需求。
我國(guó)北斗系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)精度在6米－10米之間，而更高精度服務(wù)則需要北斗增強(qiáng)系統(tǒng)來(lái)助力完成。目前，我國(guó)已建成北斗地基增強(qiáng)“全國(guó)一張網(wǎng)”，可在全國(guó)范圍內(nèi)提供實(shí)時(shí)米級(jí)、亞米級(jí)精準(zhǔn)定位服務(wù)。
2035年左右，我國(guó)將建成以北斗系統(tǒng)為基礎(chǔ)，更加泛在、更加融合、更加智能的國(guó)家綜合定位導(dǎo)航授時(shí)體系。楊長(zhǎng)風(fēng)說：“現(xiàn)在回過頭看，我們當(dāng)時(shí)制定的北斗‘三步走’方案更符合中國(guó)國(guó)情，北斗的發(fā)展路線與星座方案設(shè)計(jì)充滿了中華民族實(shí)踐智慧和務(wù)實(shí)精神，為國(guó)際衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)體系貢獻(xiàn)了中國(guó)智慧和中國(guó)方案?！?/p>
