北鬥追夢 領航蒼穹——中國北鬥建設發展三十週年記事

  9月19日9時14分，我國在西昌衛星發射中心用長征三號乙運載火箭與遠征一號上面級，成功發射第59、60顆北鬥導航衛星。新華社發（楊熙 攝）

  新華社西昌9月19日電 題：北鬥追夢 領航蒼穹——中國北鬥建設發展三十週年記事

  李國利 武中奇

  9月19日9時14分，乳白色的長征三號乙運載火箭從西昌衛星發射中心西昌發射場騰空而起，將兩顆北鬥導航衛星送入茫茫太空。

  這是北鬥三號全球衛星導航系統的最後兩顆衛星。任務的成功，標誌著北鬥三號全球衛星導航系統工程正式收官，意味著中國人獨立自主建設的北鬥系統進入發展新徵程。

  三十載北鬥追夢，看今朝領航蒼穹。從1994年北鬥系統工程立項至今的30年間，幾代北鬥人櫛風沐雨、接續奮鬥，堅持自主創新、分步建設、漸進發展，走出一條從無到有、從有到優，從有源到無源、從區域到全球的中國特色衛星導航系統建設道路，為更好服務全球、造福人類貢獻了中國智慧和力量。

北鬥一號：從無到有、摸索起步

  1994年，北鬥一號工程啟動，我國的衛星導航事業在摸索中起步。

  那時，美國GPS系統已開始向全球提供服務，俄羅斯格洛諾斯導航系統也已經基本建成。

  按照空間定位原理，對地球上一個目標點進行定位，至少需要3顆衛星；考慮到時間誤差，精確定位至少需要4顆衛星。這是GPS和格洛諾斯的工作原理和全球組網方案。

  如果按這條路徑探索試驗，既缺技術儲備，又缺工程經驗，更缺經費支撐。

  從無到有，困難重重，只能另闢蹊徑。陳芳允院士提出「雙星定位」方案，即：把地心視為一顆虛擬衛星、再發射兩顆地球同步衛星構成星座，可實現對區域內地面目標的快速定位。

  最小的星座、最少的投入、最短的週期……這一方案，使我國衛星導航系統從無到有變為可能。

  之後，北鬥工程首任總設計師孫家棟院士，帶領北鬥人創造性提出了「分步走」戰略，即：先試驗後建設，先國內後周邊，先區域後全球。

  9月19日9時14分，我國在西昌衛星發射中心用長征三號乙運載火箭與遠征一號上面級，成功發射第59、60顆北鬥導航衛星。新華社發（楊誌遠 攝）

  2000年，在不到兩個月的時間內，我國相繼發射兩顆北鬥導航試驗衛星，北鬥一號系統建成。

  從那時起，中國人正式擁有完全屬於自己的衛星導航系統，我國成為世界上第三個建成衛星導航系統的國家。

北鬥二號：自主創新、彎道超車

  北鬥一號的建成並投入使用，雖然解決了有沒有的問題，但與美俄相比仍有差距。

  於是，北鬥二號系統建設提上日程。

  當時，最適合衛星導航的頻率幾乎都被佔用。我國與歐盟聯合推動國際電聯從航空導航頻段中擠出了一小段頻率。

  這一小段頻率，只有黃金頻段的四分之一，卻是建設一個全球衛星導航系統最基本的頻率需求。

  2000年4月17日，北鬥系統和伽利略系統同時成功申報。按照國際電聯規則，必須在7年有效期內成功發射導航衛星。

  5年後，首顆伽利略導航衛星發射，而北鬥導航衛星還在研製之中。那些日子，北鬥人不得不背水一戰，終於在規定時間內讓搭載首顆北鬥二號衛星的火箭矗立在發射塔架上。

  發射前，衛星上的應答機突現異常。「如果應答機壞了，等於衛星沒有無線電信號；沒有無線電信號，就拿不到合法的頻率資源，就沒有空間國土的合法地位。」北鬥衛星導航系統工程總設計師、中國工程院院士楊長風對這段經歷記憶猶新。

  歸零！北鬥人重新打開星箭組合體，拆出應答機，72小時不眠不休排除了故障。

  2007年4月14日，中國北鬥一飛衝天，幾天后太空傳來衛星信號。這一刻，距離頻率申請失效最後期限不到4個小時。

  之後，我國在5年半的時間內先後將16顆北鬥二號衛星送入太空，建成北鬥二號系統並開始提供區域服務。

北鬥三號：獨門絕技、服務全球

  2009年，北鬥三號工程啟動。站在前兩代星座的肩膀之上，中國北鬥的第三步邁得無比堅定——

  從首組雙星發射到最後一顆組網星入軌，僅僅不到3年時間，北鬥三號全球衛星導航系統星座部署提前半年全面完成。

  2020年7月31日，北鬥三號全球衛星導航系統正式建成，面向全球用戶提供完整的全天時、全天候、高精度全球定位導航授時服務。

  這份沉甸甸的「成績單」來之不易——

  按照傳統衛星管理手段，控制使用好繞飛地球的衛星，需要有遍佈全球的地面站。在難以全球布站的情況下，必須建立衛星之間的星間鏈路。

  中國北鬥，服務全球，必須覆蓋全球。

  北鬥三號系統在全球首創突破了Ka頻段星間鏈路技術，使所有北鬥衛星連成一個大網，每顆星之間可以「通話」、可以測距，衛星定位精度大幅度提高。

  中國北鬥，服務全球，必須精度更高。

  近幾年的應用實測確認，北鬥三號系統在全球定位精度可達4至5米，在亞太區域精度更優。同時，我國已建成北鬥地基增強「全國一張網」，可在全國範圍內提供實時米級、亞米級精準定位服務。

  原子鐘是導航衛星的「心臟」。北鬥三號系統則突破了新型氫原子鐘以及原子鐘的無縫切換技術，使導航系統的時頻精度提高一個量級。

  9月19日9時14分，我國在西昌衛星發射中心用長征三號乙運載火箭與遠征一號上面級，成功發射第59、60顆北鬥導航衛星。新華社發（楊熙 攝）

  中國北鬥，服務全球，還有「獨門絕技」。

  與其他全球衛星導航系統相比，北鬥三號系統有自己的「獨門絕技」——短報文服務。其他衛星導航系統用戶只能知道「我在哪」，北鬥用戶不但知道「我在哪」，還能告訴別人「我在哪」「在幹什麼」，開創了通信導航一體化的獨特服務模式。

  「5、4、3、2、1，點火！」

  2024年9月19日，兩顆北鬥導航衛星被送入太空。由中國科學院微小衛星創新研究院研製的這組衛星，將在確保北鬥三號系統精穩運行的基礎上，開展下一代北鬥系統新技術試驗試用。

  中國北鬥，服務全球，更要服務未來。

  「2035年前，我國將建設完善更加泛在、更加融合、更加智能的綜合時空體系。」楊長風說，在這一目標的引領下，我們將創新發展技術更為先進的下一代北鬥系統，大力發展不依賴衛星的多種定位導航授時（PNT）手段技術攻關，為服務人類社會發展、構建人類命運共同體，作出新的更大貢獻。