奮進(jìn)新征程 建功新時(shí)代︱北斗：世界一流的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)

          5月18日，中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航定位協(xié)會(huì)發(fā)布《2022中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書》。數(shù)據(jù)表明，隨著北斗三號(hào)全球系統(tǒng)開通服務(wù)，進(jìn)一步刺激和拉動(dòng)了各行業(yè)對(duì)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)應(yīng)用的需求和投入，2021年我國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)總體產(chǎn)值達(dá)到4690億元人民幣，繼續(xù)保持穩(wěn)定高速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。

          2020年7月31日，習(xí)近平總書記宣布：“北斗三號(hào)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)正式開通！”我國(guó)獨(dú)立自主研發(fā)的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，成為第一個(gè)面向全球提供公共服務(wù)的重大空間基礎(chǔ)設(shè)施。20余載風(fēng)雨兼程，從奮起追趕到并跑超越，中國(guó)北斗再次閃耀太空，邁入服務(wù)全球、造福人類的新時(shí)代。

中國(guó)北斗/ BeiDou Navigation Satellite System

必須有自己的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)

          對(duì)國(guó)家來(lái)說(shuō)，導(dǎo)航系統(tǒng)就像是眼睛。掌握了時(shí)間和空間，就控制了一個(gè)國(guó)家最重要的基礎(chǔ)信息。早在20世紀(jì)70年代，“兩彈一星”的先驅(qū)們就認(rèn)識(shí)到研發(fā)衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)的重要性，但當(dāng)時(shí)國(guó)力尚不強(qiáng)盛，資金和技術(shù)上都有困難?！敖?自己的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，就意味著擁有獨(dú)立的時(shí)間、 空間基準(zhǔn)，不再受制于人，這些對(duì)于保障國(guó)家安全、 促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、提升科技實(shí)力和國(guó)家影響力都具有重要的戰(zhàn)略意義?！敝袊?guó)衛(wèi)星導(dǎo)航定位協(xié)會(huì)會(huì)長(zhǎng)于賢成說(shuō)。

          1994年，面對(duì)復(fù)雜多變的國(guó)際局勢(shì)，我國(guó)決定研發(fā)獨(dú)立自主的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，而當(dāng)時(shí)美國(guó)GPS、俄羅斯格洛納斯已經(jīng)紛紛完成全球組網(wǎng)。怎么實(shí)現(xiàn)從無(wú)到有？如何追趕發(fā)達(dá)國(guó)家衛(wèi)星導(dǎo)航布局的腳步？研發(fā)團(tuán)隊(duì)面臨著巨大壓力?！氨倍废到y(tǒng)建設(shè)之初，差點(diǎn)兒因經(jīng)費(fèi)問(wèn)題無(wú)法啟動(dòng)，”于賢成介紹，“當(dāng)時(shí)包括北斗系統(tǒng)在內(nèi)，共有三個(gè)衛(wèi)星項(xiàng)目要立項(xiàng)，但是另外兩個(gè)衛(wèi)星項(xiàng)目已經(jīng)獲批了，為了保住北斗一號(hào)，經(jīng)過(guò)反復(fù)協(xié)商，最終決定將另外兩顆備份星資金用于北斗一號(hào)建設(shè)?！?/p>

          要為別人指路，首先自己要走出一條路。為了滿足急需，把每個(gè)銅板都用在刀刃上，北斗系統(tǒng)首任工程總設(shè)計(jì)師孫家棟院士提出了符合國(guó)情的“三步走”發(fā)展戰(zhàn)略，即先建試驗(yàn)系統(tǒng)、再建區(qū)域系統(tǒng)，最后建成全球系統(tǒng)。就這樣，北斗人不斷挑戰(zhàn)世界尖端技術(shù)，2000年完成北斗一號(hào)建設(shè)，解決了從無(wú)到有的問(wèn)題；2012年北斗二號(hào)建成區(qū)域系統(tǒng)，覆蓋中國(guó)和亞太區(qū)域；2020年6月，北斗圓滿完成星座部署，一個(gè)多月后正式開通。我們實(shí)現(xiàn)了從中國(guó)的北斗到世界的北斗的跨越，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。

北斗導(dǎo)航衛(wèi)星全球組網(wǎng)（示意圖） 

大國(guó)重器唯有自力更生

          關(guān)鍵核心技術(shù)是花錢買不來(lái)的。北斗系統(tǒng)從正式啟動(dòng)到最后一顆全球組網(wǎng)衛(wèi)星成功發(fā)射，每個(gè)過(guò)程都驚心動(dòng)魄，每次攻關(guān)都舉步維艱。

          星載原子鐘是導(dǎo)航衛(wèi)星的心臟，直接決定導(dǎo)航系統(tǒng)的服務(wù)精度、服務(wù)穩(wěn)定性，是北斗研發(fā)所需的核心器部件?！耙?yàn)閲?guó)內(nèi)部件尚未成熟，所以我們當(dāng)時(shí)決定從歐洲進(jìn)口，但簽訂合同后對(duì)方提出，必須取得對(duì)華銷售許可證，至于能否取得、何時(shí)獲得許可證，對(duì)方不作任何承諾。實(shí)際上就是禁運(yùn)了，不賣給我們了?！?于賢成說(shuō)。

          買不到，就自己造。北斗工程組織隊(duì)伍，你追我趕，經(jīng)過(guò)兩年艱苦攻關(guān)，我國(guó)終于研發(fā)出了自己的星載原子鐘，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白，指標(biāo)甚至優(yōu)于國(guó)外?，F(xiàn)在用于北斗三號(hào)全球系統(tǒng)衛(wèi)星上的原子鐘，已提升到每3000萬(wàn)年才會(huì)出現(xiàn)1秒誤差的精度。

          從北斗一號(hào)到北斗三號(hào)，“自主創(chuàng)新、自主可控”是北斗工程的核心價(jià)值。其他衛(wèi)星不敢上，北斗就第一個(gè)“吃螃蟹”，硬著頭皮也要上。從北斗一號(hào)的太陽(yáng)帆板做起，北斗系統(tǒng)先后攻克160余項(xiàng)關(guān)鍵核心技術(shù)，核心器部件百分之百國(guó)產(chǎn)化，核心技術(shù)完全自主可控。于賢成告訴記者，我國(guó)首創(chuàng)的全星座星間鏈路已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了星星互聯(lián)、星地互聯(lián)，一星通、星星通。換句話說(shuō)，現(xiàn)在我們可以只依靠國(guó)內(nèi)的地面站就實(shí)現(xiàn)對(duì)所有衛(wèi)星的管理，即使看不見(jiàn)地球另一面的衛(wèi)星，通過(guò)星間鏈路也同樣能和它們?nèi)〉寐?lián)系。

從1994年到2020年，中國(guó)北斗已從雙星試驗(yàn)系統(tǒng)發(fā)展成為全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)

          北斗系統(tǒng)用20多年時(shí)間走過(guò)國(guó)外衛(wèi)星導(dǎo)航40年的發(fā)展路程，靠的是什么？一是團(tuán)結(jié)協(xié)作，二是攻堅(jiān)克難。即便是在最艱難的時(shí)候，北斗人也從未被眼前的困難嚇倒。于賢成說(shuō)：“‘自主創(chuàng)新’是北斗工程的核心價(jià)值，‘開放融合’是北斗工程的世界胸襟，‘萬(wàn)眾一心’是北斗工程的重要法寶，‘追求卓越’是北斗人的精神追求。新時(shí)代北斗精神是幾代北斗人頑強(qiáng)拼搏、奮斗追夢(mèng)的真實(shí)寫照，也激勵(lì)著北斗人繼續(xù)追求卓越。GPS 能做的事情，我們的國(guó)產(chǎn)系統(tǒng)也完全能不受制于人地做到?！?/p>

讓北斗更好惠及國(guó)內(nèi)服務(wù)全球

          天上好用，地上用好。北斗系統(tǒng)具備的導(dǎo)航定位授時(shí)和通信數(shù)傳等強(qiáng)大功能，可向全球用戶提供定位導(dǎo)航授時(shí)、全球短報(bào)文通信、區(qū)域短報(bào)文通信、國(guó)際搜救、星基增強(qiáng)、地基增強(qiáng)、精密單點(diǎn)定位等服務(wù)，廣泛應(yīng)用于海內(nèi)外各行各業(yè)。

          基于定位系統(tǒng)，高鐵列車在區(qū)間內(nèi)可以自動(dòng)化運(yùn)行。在泰國(guó)，北斗系統(tǒng)為快遞人員提供路線追蹤、定位和導(dǎo)航服務(wù)。納米級(jí)授時(shí)服務(wù)可確保智能電網(wǎng)、超高壓電力傳輸系統(tǒng)與接受系統(tǒng)精確同步。科威特基于精密單點(diǎn)定位，應(yīng)用高精度接收機(jī)，在建造摩天大樓施工過(guò)程中實(shí)現(xiàn)垂直方向毫米級(jí)測(cè)量誤差。

          值得一提的是，北斗系統(tǒng)獨(dú)創(chuàng)的“短報(bào)文”技術(shù)，不僅讓北斗系統(tǒng)用戶知道“我在哪”，還能告訴別人“我在哪”“在干什么”，即使在海洋、沙漠或是通信基站遭到破壞的地方，也能與外界緊急通信。2008 年汶川大地震就是靠這一技術(shù)大幅提升救援效率。目前，全球半數(shù)以上國(guó)家都在使用北斗系統(tǒng)。北斗系統(tǒng)與美國(guó)、俄羅斯、歐洲衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在用戶端功能上的兼容與互操作也進(jìn)一步深化。新冠肺炎疫情發(fā)生以來(lái)，北斗系統(tǒng)通過(guò)線上推進(jìn)了多項(xiàng)國(guó)際合作。

北斗應(yīng)用于高鐵

          根據(jù)《白皮書》最新數(shù)據(jù)，2021年，我國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)總體產(chǎn)值達(dá)到4690億元人民幣，較2020年增長(zhǎng)16.29％。北斗正在成為智能手機(jī)、可穿戴設(shè)備等大眾消費(fèi)產(chǎn)品定位功能標(biāo)準(zhǔn)配置。2021年，具有衛(wèi)星導(dǎo)航定位功能的智能手機(jī)出貨量達(dá)到3.43億臺(tái)，北斗地基增強(qiáng)功能可實(shí)現(xiàn)1米級(jí)高精度定位，已經(jīng)在我國(guó)多個(gè)城市開展車道級(jí)導(dǎo)航試點(diǎn)應(yīng)用。同時(shí)，具備北斗三號(hào)短報(bào)文通信能力的大眾手機(jī)也即將面市。

          國(guó)際主流芯片廠商的產(chǎn)品也廣泛支持北斗。截至2021年底，國(guó)產(chǎn)北斗兼容型芯片及模塊銷量已超過(guò)2億片，季度出貨量突破1000萬(wàn)片，具有北斗定位功能的終端產(chǎn)品社會(huì)總保有量已超過(guò)12億臺(tái)/套(含智能手機(jī))。

          數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)領(lǐng)域企事業(yè)單位總數(shù)量保持在14000家左右，從業(yè)人員數(shù)量超過(guò)50萬(wàn)。截至2021年底，業(yè)內(nèi)相關(guān)上市公司(含新三板)總數(shù)為90家，上市公司涉及衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)的相關(guān)產(chǎn)值約占全國(guó)總體產(chǎn)值的8.7％左右。

          同時(shí)，我國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)領(lǐng)域自主創(chuàng)新能力持續(xù)提升。2021年，中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航專利申請(qǐng)累計(jì)總量突破9.8萬(wàn)件，繼續(xù)保持全球領(lǐng)先。隨著“北斗+”和“+北斗”的深化發(fā)展，北斗應(yīng)用市場(chǎng)進(jìn)一步擴(kuò)大，尤其是在新基建和數(shù)字經(jīng)濟(jì)政策有力拉動(dòng)下，行業(yè)和區(qū)域的各種新應(yīng)用、新業(yè)務(wù)、新模式呈現(xiàn)出蓬勃發(fā)展的良好局面?！笆奈濉睍r(shí)期，我國(guó)將進(jìn)一步推動(dòng)北斗應(yīng)用深度融入國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展全局。

          于賢成建議，“十四五”時(shí)期，在衛(wèi)星導(dǎo)航相關(guān)方面要全面推動(dòng)北斗優(yōu)先使用，建立完善的產(chǎn)業(yè)監(jiān)測(cè)統(tǒng)計(jì)體系和評(píng)估評(píng)價(jià)體系?！霸凇奈濉陂g研發(fā)生產(chǎn)一批‘北斗優(yōu)先’的終端裝備，建設(shè)運(yùn)行一批北斗應(yīng)用系統(tǒng)，提供一系列時(shí)空信息服務(wù)，形成一批具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的骨干企業(yè)，服務(wù)國(guó)內(nèi)和國(guó)際的海量用戶，使北斗應(yīng)用生態(tài)更加完善，使北斗應(yīng)用產(chǎn)業(yè)化邁上新臺(tái)階，更好惠及國(guó)內(nèi)，服務(wù)全球?！?/p>

          來(lái)源：中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航定位協(xié)會(huì)