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中國第55顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)射成功 北斗,那顆最亮的“星”
2020-06-26 06:58:31 來源: 人民日報海外版
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  前不久,從火神山雷神山測繪到無人機防疫消毒,再到珠峰測高,中國北斗給人留下深刻印象。6月23日9時43分,中國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號乙運載火箭,成功發(fā)射北斗系統(tǒng)第55顆導(dǎo)航衛(wèi)星。至此中國提前半年全面完成北斗三號全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)星座部署。

  從立志打造自己的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),到北斗衛(wèi)星發(fā)射升空閃耀蒼穹,再到北斗系統(tǒng)迎來全球組網(wǎng)的歷史性時刻……經(jīng)過一代代北斗人仰望星空、腳踏實地的努力,憑借20余載志不改、道不變的堅守,此時此刻,終已夢圓!

  “復(fù)移小凳扶窗立,教識中天北斗星”。過去,北斗星辰如宇宙中一座燈塔,指引著人類前行的方向;今后,北斗衛(wèi)星在浩瀚星空閃耀,將為全人類作出更大貢獻(xiàn)。

  從“燈塔計劃”到“三步走”戰(zhàn)略

  回溯既往,中國北斗從無到有、由點成網(wǎng)。一路走來,“看似尋常最奇崛,成如容易卻艱辛”。

  早在上世紀(jì)六七十年代,“兩彈一星”先驅(qū)們便開始在衛(wèi)星導(dǎo)航領(lǐng)域艱辛探索。這項具有開創(chuàng)意義的重大工程,有一個生動形象又兼具美好寓意的名字——“燈塔計劃”。

  作為先行者,“燈塔計劃”在理論探索和科研實踐等方面開展了卓有成效的工作。然而,由于經(jīng)濟基礎(chǔ)、技術(shù)力量等方面的制約,計劃未果而終。但“燈塔”燃起的希望之光,照亮著后來者前行的航向。

  1983年,以陳芳允院士為代表的專家學(xué)者立足國情,提出“雙星定位理論”,即利用2顆地球同步軌道衛(wèi)星來測定地面和空中目標(biāo)。隨后,經(jīng)過大量理論和技術(shù)研究,“雙星定位”藍(lán)圖愈加明晰。

  當(dāng)時,不少人質(zhì)疑,中國能否建成衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)?是否有必要自建導(dǎo)航系統(tǒng)?

  實際上,無論是GPS還是其他系統(tǒng),都可隨時關(guān)閉信號。為更好維護(hù)國家主權(quán)、安全和發(fā)展利益,中國必須研制出自己的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。1994年,黨中央、國務(wù)院和中央軍委毅然決定,啟動北斗一號工程。

  是一步到位、直接建設(shè)全球系統(tǒng)?還是劃分階段、循序漸進(jìn)“曲線救國”?

  面對爭議,原北斗一號、北斗二號系統(tǒng)工程總設(shè)計師孫家棟院士帶領(lǐng)北斗人創(chuàng)造性提出“分步走”發(fā)展戰(zhàn)略,確定了“先試驗后建設(shè)”“先國內(nèi)后周邊”“先區(qū)域后全球”的發(fā)展思路。

  立志容易成功難。躊躇滿志的北斗人轉(zhuǎn)過頭就要面對冰冷現(xiàn)實:國外技術(shù)封鎖設(shè)障、國內(nèi)專業(yè)人才匱乏、研究經(jīng)費捉襟見肘、適合的空間頻率被瓜分殆盡……

  北斗二號研制初期,原打算從國外引進(jìn)的核心器部件——原子鐘,由于技術(shù)封鎖無法如約引進(jìn)。“那個時候,我們的北斗二號工程已經(jīng)全面啟動了,沒有核心的東西,我們的系統(tǒng)、我們整個研制工程就要受阻?!北倍沸l(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)工程總設(shè)計師楊長風(fēng)回憶。

  但任何艱難險阻都磨滅不了北斗人的決心和斗志。短短兩年時間,北斗人就攻克了原子鐘這個最大技術(shù)瓶頸。如今,北斗星載原子鐘的精度已提升到每300萬年差一秒,遠(yuǎn)高于普通星載原子鐘10萬年差一秒的精度指標(biāo)。

  自力更生、自主可控成為北斗的標(biāo)志,也奠定了核心部件國產(chǎn)化的堅實基礎(chǔ)。沿著“三步走”的發(fā)展戰(zhàn)略,北斗人一路攻堅克難、拾級而上,用20多年走過了國外近50年的發(fā)展道路。

  北斗一號,建立世界首個基于雙星定位原理的區(qū)域有源衛(wèi)星定位系統(tǒng);北斗二號,在國際上首次實現(xiàn)混合星座區(qū)域衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng);北斗三號,提出全球首個高中軌道星間鏈路混合型新體制。

  收官之戰(zhàn)中,北斗人在組網(wǎng)任務(wù)和疫情防控兩條戰(zhàn)線上“雙線作戰(zhàn)”。為確保發(fā)射百分百成功,他們反復(fù)檢查。在發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品技術(shù)問題后,及時調(diào)整發(fā)射時間,晝夜緊急處置,最終實現(xiàn)完美收官,中國之星閃耀太空。

  逾七成中國智能手機使用北斗

  “北斗和GPS、格洛納斯、伽利略是并列關(guān)系?!敝袊茖W(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院研究員徐穎告訴記者,“我們持續(xù)與其他系統(tǒng)開展合作,推動系統(tǒng)間兼容與互操作?!?/p>

  “為什么有了北斗,生活中感覺還是在用GPS呢?”對此,徐穎表示,GPS起步早,很早就有成熟的應(yīng)用。有時候大家會很自然地把GPS當(dāng)作全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(GNSS)的代名詞。事實上,已有超過70%的中國智能手機使用了北斗系統(tǒng)。在定位時,手機會自動選擇信號較強的多顆衛(wèi)星進(jìn)行混合定位。

  遠(yuǎn)在天上北斗,近在我們身邊。

  交通運輸是北斗應(yīng)用的重要領(lǐng)域。走進(jìn)中交興路信息科技有限公司一樓展廳,一塊長方形大屏幕映入眼簾?!斑@是我們建設(shè)和運營的全國道路貨運車輛公共監(jiān)管與服務(wù)平臺,也是國內(nèi)重點北斗民用示范項目。平臺于2013年上線,目前由交通運輸部等三部委共同使用。超過650萬輛重載貨車安裝了北斗定位裝置并入網(wǎng)?!必涍\平臺運營負(fù)責(zé)人溫潔禹向記者介紹。

  屏幕正中間是一張中國地圖,每個省份標(biāo)有數(shù)字,代表該省接入平臺的貨車數(shù)量。“平臺開通了‘三個自動’功能,依托北斗部標(biāo)車機,針對超速、疲勞駕駛、異常停車等情形及時向司機或有關(guān)部門提醒、報警,有效提升道路安全水平?!睖貪嵱碚f。今年防疫期間,貨運平臺持續(xù)推送疫情信息,推薦經(jīng)驗路線,為重點車輛調(diào)配和應(yīng)急物資運輸提供服務(wù)保障。

  內(nèi)蒙古自治區(qū)巴彥淖爾市烏拉特前旗大佘太鎮(zhèn)的農(nóng)田里,一臺無人駕駛播種機正勻速前進(jìn)?;诒倍范ㄎ还δ埽シN機沿預(yù)設(shè)路線自行作業(yè)。有了這種精準(zhǔn)科學(xué)的方法,每千米播種偏差不超過2厘米,每畝地出苗率能提高10%。

  時間往往易被忽視,但生產(chǎn)生活離不開統(tǒng)一的時間。電力部門借助北斗納秒級授時功能,實現(xiàn)全網(wǎng)時間基準(zhǔn)統(tǒng)一,保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行。

  北斗遠(yuǎn)不止定位導(dǎo)航授時。

  對常年出海的漁民來說,“一拜媽祖,二拜北斗”已不新鮮。北斗首創(chuàng)的短報文功能是漁民的“守護(hù)神”。以往到達(dá)無信號海域,跟家人報聲平安都困難。遇到緊急情況,甚至無法與外界聯(lián)系。現(xiàn)在憑借單次1200漢字的通信容量,漁民和家人溝通更方便。有關(guān)部門還利用該功能發(fā)送提醒信息,確保漁船航行安全。

  國際搜救也是北斗服務(wù)一大特色。相較之前的單向報警,其返向鏈路的確認(rèn)功能可把救援信息反饋給求救者,大大增強其獲救信心。

  此外,北斗在水文監(jiān)測、氣象測報、救災(zāi)減災(zāi)、公共安全等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛,經(jīng)濟社會效益顯著。

  “通過星基增強、地基增強、精密單點定位等多元服務(wù),北斗不斷提高定位精度?!毙旆f表示,北斗三號系統(tǒng)最后一顆衛(wèi)星發(fā)射成功,意味著中國北斗將為世界提供更全面、更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。

  中國的北斗也是世界的北斗

  “這是一個歷史性的里程碑,也是通過全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)向全世界人民提供精確地理定位服務(wù)的重要一步。”聯(lián)合國外空司司長西蒙內(nèi)塔·迪皮蓬在收官之星發(fā)射成功后表示。

  據(jù)悉,北斗高精度及北斗輔助快速定位用戶已突破5億。中國的北斗,也是世界的北斗。

  “2019年北斗海外應(yīng)用合作及貿(mào)易交往更加頻繁。”中國衛(wèi)星導(dǎo)航定位協(xié)會會長于賢成說,國產(chǎn)北斗基礎(chǔ)產(chǎn)品已出口120余個國家和地區(qū)?;诒倍返耐恋卮_權(quán)、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、智慧施工、智慧港口等,已在東盟、南亞、東歐、西亞、非洲等地得到成功應(yīng)用。

  在中國衛(wèi)星導(dǎo)航定位協(xié)會秘書長張全德看來,北斗三號的短報文還將以快速低成本的方式補充完善不發(fā)達(dá)國家和地區(qū)的通信體系,為北斗帶來更多國際化市場。

  近年來,中國衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)趨于成熟,國內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈自主可控、良性發(fā)展。海外市場的拓展,無疑會為產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來新機遇。中國今年衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)規(guī)模預(yù)計超過4000億元,拉動3000億元以上規(guī)模的市場份額。

  “北斗全球系統(tǒng)的建成,對衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)將產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。我們近些年的芯片/模組出貨量明顯上升?!碧┒肺㈦娮涌萍加邢薰矩?fù)責(zé)人對記者說,公司長期致力于推動芯片民用自主國產(chǎn)化。10余年來,在北斗/GNSS方面已研發(fā)5款芯片。新一代芯片使用28nm RF CMOS工藝,利用衛(wèi)星軌道、衛(wèi)星鐘差、格網(wǎng)電離層和分區(qū)綜合改正的實時四重廣域增強法,實現(xiàn)了低成本、低功耗、射頻基帶一體化設(shè)計。

  泰斗微電子是中國衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的縮影。截至去年底,國產(chǎn)北斗兼容型芯片及模塊銷量突破1億片,衛(wèi)星導(dǎo)航定位終端產(chǎn)品總銷量突破4.6億臺。支持北斗三號新信號的22納米工藝射頻基帶一體化導(dǎo)航定位芯片已實現(xiàn)規(guī)模化應(yīng)用。新一代北斗高精度天線、板卡、寬帶射頻芯片等系列產(chǎn)品完成研發(fā),已具備大規(guī)模應(yīng)用推廣條件。

  沒有做不到,只有想不到。除了傳統(tǒng)領(lǐng)域和產(chǎn)品,北斗與5G、區(qū)塊鏈、人工智能等新技術(shù)正加快融合,新模式、新業(yè)態(tài)、新經(jīng)濟不斷涌現(xiàn)。北斗高精度可穿戴設(shè)備解決方案將助力兒童手表、老人手環(huán)、寵物追蹤器等設(shè)備實現(xiàn)亞米級定位。

  “北斗還可以進(jìn)一步發(fā)揮在智能網(wǎng)聯(lián)、自動駕駛中的‘千里眼’作用,在智慧鐵路、智慧施工等方面形成新市場,應(yīng)用前景十分廣闊?!睆埲抡f。(史志鵬 姜忠奇)

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