三軌合璧你是這樣的“北斗”

12月16日，西昌衞星發射中心，第12組北斗三號地球中圓軌道衞星成功發射入軌。至此，北斗三號所有中圓地球軌道衞星發射完畢。該類衞星由西向東不斷運動、服務覆蓋全球，組成北斗全球組網的核心星座，全部24顆升空，標誌着北斗三號全球系統核心星座部署完成，其服務性能和用户體驗將進一步提升。

2018年12月27日，中國正式宣佈“北斗”開始提供全球服務，只用了約1年時間，“北斗”建設就取得了階段性重大成就，併為2020年最終實現全球組網，建成中國面向全球的重大公共服務空間基礎設施奠定了堅實基礎。

邁向世界

“中國的北斗，世界的北斗。”服務國際社會一直是中國衞星導航系統的“初心”。然而，既要志存高遠，也要腳踏實地，“北斗”建設之初，中國有關部門就制定了先服務中國，再亞太，後全球的“三步走”發展戰略，並在此基礎上設計了符合中國國情的北斗衞星星座結構。

北斗衞星導航試驗系統即北斗一號，也被稱作“雙星定位系統”，由3顆離地約3.6萬公里高的地球同步衞星組成，其中兩顆為工作衞星，分別定點在東經80°、東經140°上空，第三顆為在軌備份衞星，定點在東經110.5°，它們俯瞰中華大地，與地面應用系統一起向區內用户提供全天候的即時定位服務。值得一提的是，北斗一號在2008年汶川特大地震救援中，起到重要作用。

北斗二號把服務範圍拓展到亞太更廣闊的區域。與之相應，其星座採用了特有的混合式結構，即其星座由被暱稱為萌星（地球中圓軌道衞星）、吉星（地球靜止軌道衞星）和愛星（傾斜地球同步軌道衞星）的3種不同軌道的衞星組成。萌星不辭辛勞地繞着地球運轉，儘量覆蓋全球更廣闊的區域；吉星與地球自轉同步，聚焦中國；愛星像辛勤的蜜蜂一樣，運行軌跡點如跳“8”字舞，始終聚焦亞太地區。北斗三號服務全球，其星座設計雖然也延續了混合式結構，但衞星總數從北斗二號的14顆大幅增加至30顆，萌星從4顆增加至24顆，吉星和愛星均為3顆，較之都減少了2顆。

北斗三號建設萌星先行。2017年11月5日，首組兩顆萌星從西昌衞星發射中心升空入軌。此後約1年時間，萌星迎來高密度發射，又有8組共16顆入軌並開始服役。進入2019年，剩餘6顆萌星分3組，分別於9月23日、11月23日和12月16日，發射入軌。在愛星發射方面，2019年4月20日、6月25日、11月5日，3顆愛星接連升空。在吉星發射方面，2018年11月1日，首顆發射入軌。截止目前，北斗三號還缺少兩顆吉星。據北斗衞星導航系統總設計師楊長風透露，其發射任務將於2020年6月前完成。

精細入微

12月5日，“中國衞星之父”、中國科學院院士孫家棟接受了一個新的頭銜“北京地鐵公司高級技術顧問”，指導“北斗”技術在城市軌道交通領域的示範應用，他由此成為“北斗”應用於“智慧地鐵”建設的重要推動者。作為北斗導航衞星系統建設功臣，孫家棟的精力不僅用在“放衞星”“建星座”上，而且致力於北斗實踐系統應用。

“北斗”是龐大的系統。我們對其印象最深的可能是衞星星座，但是這只是其空間段而已，除此之外，還有用户段和地面段等組成部分。在北斗空間段建設高歌猛進、日益完備的同時，其用户段和地面段建設也在加快推動。

“智慧地鐵”是用户段建設的重要領域之一。地鐵是城市非暴露空間的典型場景，但衞星導航信號不能覆蓋室內和地下空間。近來，基於北斗技術體系，北京地鐵與全圖通位置網絡有限公司合作，綜合應用“北斗授時+空間數字化+超寬帶+5G”等技術，建設北京地鐵城市軌道交通定位系統，為北京地鐵提供高精度定位、導航和授時服務。目前，該系統已在北京地鐵1號線完成了“一站一區間”的應用示範。未來，北斗技術將服務於北京地鐵行車調度、維修安檢、應急指揮等工作提供基礎性保障。

“北斗”在不斷擴大應用範圍和領域的同時，也在不斷提升導航精度，加強地基增強系統建設是提升精度的重要途徑之一。2018年5月，經過近4年努力，國家北斗地基增強系統“全國一張網”建設基本完成，具備為用户提供廣域即時米級、分米級、釐米級和後處理毫米級定位精度的能力。2019年11月，國家北斗衞星地基增強站的核心設備——新一代時空服務器“潛龍”正式發佈，計劃將於2020年上半年完成對全國所有的北斗地基增強站服務器的替換，在實現自主可控方面邁進一大步。

攜手四方

作為全球四大導航系統之一，“北斗”致力於推動與其他三大系統及有關國家和地區的合作並取得積極成就。今年，中俄衞星導航政府間合作協定正式生效。按照該協定，中俄兩國將至少各在對方境內部署3個衞星導航系統地面站，中國境內的“格洛納斯”站將部署在上海、烏魯木齊、長春。俄羅斯境內的“北斗”站將部署在奧布寧斯克、伊爾庫茨克、堪察加彼得羅巴甫洛夫斯克。此外，雙方還將在開發和生產使用格洛納斯和北斗系統的民用導航設備等方面合作。另外，中美兩國在北斗系統與GPS系統信號兼容與互操作方面，中國和歐洲關於北斗系統和伽利略系統的頻率協調方面都在持續推進。

自2018年成功主辦全球衞星導航系統國際委員會第十三屆大會，中國又先後舉辦了第二屆中阿北斗合作論壇、首屆中國-中亞北斗合作論壇。據悉，中國有關方面目前正積極籌備中國-上海合作組織衞星導航論壇，推動北斗加入中非合作論壇、中拉論壇。