焦点访谈：“罩”住全球，中国北斗是如何做到的？

　　央视网消息（焦点访谈）：今天（6月23日）上午9时43分，我国北斗三号全球卫星导航系统最后一颗组网卫星，也是第55颗北斗导航卫星发射成功。这次看似普通的发射，却意义非凡，这标志着，北斗三号全球卫星导航系统星座部署提前半年圆满完成。北斗系统的高精度、高可靠以及多功能的特性，决定了这是一条不平凡的探索之路。这是30多年探索实践，几代北斗人接续奋斗，历尽千辛万苦、攻克千难万险、共同努力的结果。

　　北斗三号系统的第30颗卫星属于地球同步静止轨道（GEO）卫星，被航天人亲切地称为“吉星”，“吉星”在北斗三号卫星系统中功能最多、信号最多、体型最大、寿命最长。它的成功发射，意味着我国提前半年完成北斗三号全球卫星导航系统星座部署。今天，“中国的北斗”真正成为“世界的北斗”，系统全面建成后，北斗将为全球用户提供更加优质的服务。

　　从无到有，从区域到全球，历经30多年，北斗系统走过北斗一号、北斗二号、北斗三号“三步走”的发展道路，为什么北斗系统要分三步走呢？

　　中国卫星导航系统管理办公室主任冉承其说：“应该讲是各方面条件限制，让我们选择了这条路。海湾战争一战让GPS成名，精确制导武器，那是第一次在战场上用，卫星导航的技术手段，因为它最高的精度可以到10米左右，那是一个了不起的进步，从那以后，凡是大国有能力的都想发展自己的卫星导航。”

　　北斗卫星导航系统总设计师杨长风说：“它是一个时空基准的重大基础设施，实际上最重要的是国家安全的一个重大基础设施，时间和空间这两个基本要素是不能掌握在别人手上的，所以必须要有自己的。”

　　上世纪九十年代，美国GPS和俄罗斯的格洛纳斯两个全球卫星导航系统分别建成并投入使用，建造属于中国人自己的卫星导航系统成为当务之急。尽管我国在1970年4月24日，成功发射了第一颗东方红卫星，之后卫星的应用里面导航是其重要的一个研究方向，但由于技术储备、工业基础，包括经济发展等各方面能力的限制，一直没能启动卫星导航系统工程建设。

　　冉承其说：“卫星导航系统是几百亿的投资，这对当时的中国来说是一个非常困难的事情。”

　　能不能用最少的卫星和最少的经费来实现我们自己的导航系统呢？时间到了1986年，国家高技术研究发展计划——“863计划”开始实行。

　　冉承其说：“在这个时候，恰恰是863计划的四位发起人之一陈芳允老先生提出一个独到的方案，就是我们今天讲的双星定位方案，只要用两颗卫星，先能解决我们中国自己本土的定位能力。”

　　在对双星定位这种独特的方案进行技术试验和工程验证之后，1994年，我国启动北斗一号系统工程建设，2000年正式建成北斗一号系统，解决了中国区域内的卫星导航问题，实现从无到有的突破。

　　杨长风说：“我认为解决了当时国情在投资少的情况下，用最少的卫星形成了国家独立自主的卫星导航系统。是当时世界上第三个具有独立自主能力的导航卫星系统，它的作用意义在这个地方，我们有自己的时空基准了，不会被国外的系统卡我们的脖子。”

　　北斗一号系统不仅实现了用最少的卫星进行定位，具备了对中国用户提供服务的能力，跟美国GPS和俄罗斯格洛纳斯相比，它还独具短报文通信服务功能，能进行双向数字短报文通信和精密授时。

　　北斗一号系统也称北斗卫星导航试验系统，这个试验系统的正式目标就是全球系统，要从一国走向全球。2004年国家批准了北斗二号系统的建设任务。美国的GPS、俄罗斯的格洛纳斯、欧盟的伽利略都采用单一的中圆地球轨道卫星星座，承担全球组网任务有这么一种轨道卫星就足够了。我们是不是能按照国际主流的发展路线直接建设全球系统呢？

　　杨长风说：“如果是按照别的系统那么做的话，必须要全球布站，全球都要布地面的站，地面的监控站、监测站，基于当时我们的技术还达不到这一点，在全球不能布站，所以我们全球系统当时还不具备条件。”

　　当时我国中圆地球轨道卫星还有很多关键技术尚未突破，需要通过实战验证，加上我们并没有足够的人力财力进行海外布站，要想一步建成全球系统举步维艰。未来该如何发展？北斗二号站在了历史的十字路口。

　　杨长风说：“我们就采取了一种混合星座，既能够满足当时的需求，又能够符合国情，在技术上面又能够达到实事求是的现状，确定了亚太地区覆盖的区域系统，所以我们就创造了一个在国际上首创的一个混合星座来进行导航。”

　　计划优先建设的，由中高两个轨道组成的混合星座上的卫星只提供区域服务，技术比较容易攻克，这种混合星座建设模式能够早日实现我国和“一带一路”国家的区域服务，边建边用，从区域推向全球，成为建设北斗系统的又一选择。

　　冉承其说：“一个既兼顾原来的北斗一号，又能展望过渡到全球性第二步发展战略，就是北斗二号系统。”

　　然而，北斗二号系统刚刚确立，一场惊心动魄的抢占频率战就开始了。

　　导航卫星发射上天的前提是要申请到轨道位置和频率资源，有效期是7年。2000年我国在国际电信联盟组织争取到了轨道位置和频率资源，2004年国家批准了北斗二号系统的建设任务，此时距离最后期限不到3年，而北斗二号系统的星载“原子钟”又突遇问题。原子钟就如同一块“手表”，为卫星导航用户提供精确的时间信息服务。事实上，高精度的时间基准是卫星导航系统最核心的技术，直接决定着系统导航定位精度，对整个工程成败起着决定性作用，其重要性如同人的心脏。

　　杨长风说：“当时咱们研制初期技术能力有限，当时还是想通过引进，但是到后来，要真正开始引进之后，人家就不给你了。因为高精的东西，他们对我们进行技术控制。”

　　北斗二号系统要想跟其他导航系统水平相当，星载原子钟的性能就必须跟其他系统的一样先进。

　　冉承其说：“星上的原子钟就成了当时绕不开的一道槛，用性能比较差的原子钟就达不到那样的性能，甚至会差得很远。”

　　由于技术的封锁，寻求国际合作的道路并不顺利，北斗人面临艰难的抉择，与其这样被卡脖子，不如自己研制。

　　北斗人给自己定下了一个目标，原子钟的误差仅有3乘10的负13次方，约100万年差1秒。上百名科研人员仅用两年时间就攻下了原子钟的技术难关，2007年4月14日4时11分，一颗肩负着重要使命的北斗卫星起飞，于4月17日20时许传回了信号。此时，距离国际电联的“7年之限”只剩不到4个小时。

　　北斗二号系统第一颗卫星上天，验证了中国的原子钟已经达到世界先进水平。不仅如此，现在用在北斗系统上的原子钟已提升到每300万年才会出现1秒误差的精度，完全满足了我国的定位精度要求和卫星的使用寿命。

　　从北斗一号系统开始，自力更生、自主创新就是中国北斗的核心价值。北斗系统一个特点就是自主创新的技术和产品非常多，新的卫星和原来的卫星相比有很多创新，北斗三号系统为了达到世界一流的性能和水平，同样进行了全新的设计，攻克数百项关键技术，并在星间链路、信号设计等多个方面实现了技术突破。

　　北斗系统将为全球用户提供更加高效、优质的搜救服务，提高全球救援能力。

　　中国北斗，闪耀星空。中国北斗，自主创新、自主设计、自主建造，是响当当的中国创造。据统计，2020年第一季度，在中国新入网的智能手机里，已经有70%以上的手机提供了北斗服务，北斗，正让我们的生活变得更加智能、更加便捷。而从世界上来看，目前，已经有半数以上的国家使用北斗。随着北斗三号全球卫星导航系统全面建成使用，无论你在世界的哪个角落，北斗都会为你提供满意的服务。这就是“中国的北斗，世界的北斗，一流的北斗”。