北斗，那顆最亮的“星”

前不久，從火神山雷神山測繪到無人機防疫消毒，再到珠峯測高，中國北斗給人留下深刻印象。6月23日9時43分，中國在西昌衞星發射中心用長征三號乙運載火箭，成功發射北斗系統第55顆導航衞星。至此中國提前半年全面完成北斗三號全球衞星導航系統星座部署。

從立志打造自己的衞星導航系統，到北斗衞星發射升空閃耀蒼穹，再到北斗系統迎來全球組網的歷史性時刻……經過一代代北斗人仰望星空、腳踏實地的努力，憑藉20餘載志不改、道不變的堅守，此時此刻，終已夢圓！

“復移小凳扶窗立，教識中天北斗星”。過去，北斗星辰如宇宙中一座燈塔，指引着人類前行的方向；今後，北斗衞星在浩瀚星空閃耀，將為全人類作出更大貢獻。

從“燈塔計劃”到“三步走”戰略

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

早在上世紀六七十年代，“兩彈一星”先驅們便開始在衞星導航領域艱辛探索。這項具有開創意義的重大工程，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，由於經濟基礎、技術力量等方面的制約，計劃未果而終。但“燈塔”燃起的希望之光，照亮着後來者前行的航向。

1983年，以陳芳允院士為代表的專家學者立足國情，提出“雙星定位理論”，即利用2顆地球同步軌道衞星來測定地面和空中目標。隨後，經過大量理論和技術研究，“雙星定位”藍圖愈加明晰。

當時，不少人質疑，中國能否建成衞星導航系統？是否有必要自建導航系統？

實際上，無論是GPS還是其他系統，都可隨時關閉信號。為更好維護國家主權、安全和發展利益，中國必須研製出自己的衞星導航系統。1994年，黨中央、國務院和中央軍委毅然決定，啓動北斗一號工程。

是一步到位、直接建設全球系統？還是劃分階段、循序漸進“曲線救國”？

面對爭議，原北斗一號、北斗二號系統工程總設計師孫家棟院士帶領北斗人創造性提出“分步走”發展戰略，確定了“先試驗後建設”“先國內後周邊”“先區域後全球”的發展思路。

立志容易成功難。躊躇滿志的北斗人轉過頭就要面對冰冷現實：國外技術封鎖設障、國內專業人才匱乏、研究經費捉襟見肘、適合的空間頻率被瓜分殆盡……

北斗二號研製初期，原打算從國外引進的核心器部件——原子鐘，由於技術封鎖無法如約引進。“那個時候，我們的北斗二號工程已經全面啓動了，沒有核心的東西，我們的系統、我們整個研製工程就要受阻。”北斗衞星導航系統工程總設計師楊長風回憶。

但任何艱難險阻都磨滅不了北斗人的決心和鬥志。短短兩年時間，北斗人就攻克了原子鐘這個最大技術瓶頸。如今，北斗星載原子鐘的精度已提升到每300萬年差一秒，遠高於普通星載原子鐘10萬年差一秒的精度指標。

自力更生、自主可控成為北斗的標誌，也奠定了核心部件國產化的堅實基礎。沿着“三步走”的發展戰略，北斗人一路攻堅克難、拾級而上，用20多年走過了國外近50年的發展道路。

北斗一號，建立世界首個基於雙星定位原理的區域有源衞星定位系統；北斗二號，在國際上首次實現混合星座區域衞星導航系統；北斗三號，提出全球首個高中軌道星間鏈路混合型新體制。

收官之戰中，北斗人在組網任務和疫情防控兩條戰線上“雙線作戰”。為確保發射百分百成功，他們反覆檢查。在發現產品技術問題後，及時調整發射時間，晝夜緊急處置，最終實現完美收官，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、伽利略是並列關係。”中國科學院空天信息創新研究院研究員徐穎告訴記者，“我們持續與其他系統開展合作，推動系統間兼容與互操作。”

“為什麼有了北斗，生活中感覺還是在用GPS呢？”對此，徐穎表示，GPS起步早，很早就有成熟的應用。有時候大家會很自然地把GPS當作全球衞星導航系統（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。在定位時，手機會自動選擇信號較強的多顆衞星進行混合定位。

遠在天上北斗，近在我們身邊。

交通運輸是北斗應用的重要領域。走進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。“這是我們建設和運營的全國道路貨運車輛公共監管與服務平台，也是國內重點北斗民用示範項目。平台於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併入網。”貨運平台運營負責人温潔禹向記者介紹。

屏幕正中間是一張中國地圖，每個省份標有數字，代表該省接入平台的貨車數量。“平台開通了‘三個自動’功能，依託北斗部標車機，針對超速、疲勞駕駛、異常停車等情形及時向司機或有關部門提醒、報警，有效提升道路安全水平。”温潔禹説。今年防疫期間，貨運平台持續推送疫情信息，推薦經驗路線，為重點車輛調配和應急物資運輸提供服務保障。

內蒙古自治區巴彥淖爾市烏拉特前旗大佘太鎮的農田裏，一台無人駕駛播種機正勻速前進。基於北斗定位功能，播種機沿預設路線自行作業。有了這種精準科學的方法，每千米播種偏差不超過2釐米，每畝地出苗率能提高10%。

時間往往易被忽視，但生產生活離不開統一的時間。電力部門藉助北斗納秒級授時功能，實現全網時間基準統一，保障電網安全穩定運行。

北斗遠不止定位導航授時。

對常年出海的漁民來説，“一拜媽祖，二拜北斗”已不新鮮。北斗首創的短報文功能是漁民的“守護神”。以往到達無信號海域，跟家人報聲平安都困難。遇到緊急情況，甚至無法與外界聯繫。現在憑藉單次1200漢字的通信容量，漁民和家人溝通更方便。有關部門還利用該功能發送提醒信息，確保漁船航行安全。

國際搜救也是北斗服務一大特色。相較之前的單向報警，其返向鏈路的確認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，北斗在水文監測、氣象測報、救災減災、公共安全等領域應用廣泛，經濟社會效益顯著。

“通過星基增強、地基增強、精密單點定位等多元服務，北斗不斷提高定位精度。”徐穎表示，北斗三號系統最後一顆衞星發射成功，意味着中國北斗將為世界提供更全面、更優質的服務。

中國的北斗也是世界的北斗

“這是一個歷史性的里程碑，也是通過全球衞星導航系統向全世界人民提供精確地理定位服務的重要一步。”聯合國外空司司長西蒙內塔·迪皮蓬在收官之星發射成功後表示。

據悉，北斗高精度及北斗輔助快速定位用户已突破5億。中國的北斗，也是世界的北斗。

“2019年北斗海外應用合作及貿易交往更加頻繁。”中國衞星導航定位協會會長於賢成説，國產北斗基礎產品已出口120餘個國家和地區。基於北斗的土地確權、精準農業、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用。

在中國衞星導航定位協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達國家和地區的通信體系，為北斗帶來更多國際化市場。

近年來，中國衞星導航產業結構趨於成熟，國內產業鏈自主可控、良性發展。海外市場的拓展，無疑會為產業發展帶來新機遇。中國今年衞星導航產業規模預計超過4000億元，拉動3000億元以上規模的市場份額。

“北斗全球系統的建成，對衞星導航產業將產生深遠影響。我們近些年的芯片/模組出貨量明顯上升。”泰斗微電子科技有限公司負責人對記者説，公司長期致力於推動芯片民用自主國產化。10餘年來，在北斗/GNSS方面已研發5款芯片。新一代芯片使用28nm RF CMOS工藝，利用衞星軌道、衞星鐘差、格網電離層和分區綜合改正的即時四重廣域增強法，實現了低成本、低功耗、射頻基帶一體化設計。

泰斗微電子是中國衞星導航產業快速發展的縮影。截至去年底，國產北斗兼容型芯片及模塊銷量突破1億片，衞星導航定位終端產品總銷量突破4.6億台。支持北斗三號新信號的22納米工藝射頻基帶一體化導航定位芯片已實現規模化應用。新一代北斗高精度天線、板卡、寬帶射頻芯片等系列產品完成研發，已具備大規模應用推廣條件。

沒有做不到，只有想不到。除了傳統領域和產品，北斗與5G、區塊鏈、人工智能等新技術正加快融合，新模式、新業態、新經濟不斷湧現。北斗高精度可穿戴設備解決方案將助力兒童手錶、老人手環、寵物追蹤器等設備實現亞米級定位。

“北斗還可以進一步發揮在智能網聯、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，應用前景十分廣闊。”張全德説。