深空深海全覆蓋！我國加速攻關下一代北斗系統技術
科技推動力，搶佔科技制高點。仰望蒼穹，從北斗七星定向到北斗衞星導航，我們見證了古代人類智慧與現代科技力量的完美融合。根據去年底發佈的《北斗衞星導航系統2035年前發展規劃》，2025年我國將完成下一代北斗系統關鍵技術攻關，2035年完成下一代北斗系統建設。新的一年，科研團隊究竟在進行哪些核心技術攻關，下一代北斗系統又將擁有哪些新的硬核本領呢？
在中國科學院微小衞星創新研究院，記者看到，科研人員正在對去年剛剛發射組網的北斗三號的兩顆收官星進行在軌監測。
*北斗三號衞星系統總體主任設計師 李紹前：*現在這兩顆星，我們是剛剛完成了衞星的在軌測試，現在星上所有設備的狀態還有指標都是很好的。
北斗三號衞星星座由中圓地球軌道衞星、地球靜止軌道衞星和傾斜地球同步軌道衞星三種組成。最新發射的兩顆北斗三號收官星屬於中圓地球軌道衞星，入網工作後，將進一步提升北斗三號全球衞星導航系統可靠性及定位導航授時、全球短報文通信等服務性能，在支撐北斗系統穩定運行和北斗規模應用的同時，將為下一代北斗導航衞星技術升級進行相關試驗。
*北斗三號衞星系統副總指揮 科研管理部部長 沈苑：*下一代星間的互聯互通是我們北斗系統要持續去增強的一個能力。另外星上的時頻，也是我們最核心的一個制高點技術，所以我們要在這兩方面來進行相關驗證的工作。
*北斗三號衞星系統首席總設計師 林寶軍：*現在正在測我們更高精度的原子鐘，目前看效果還不錯，新型的原子鐘在天上已經鎖定了，我們已經當主鍾在用了。整個新型的星間鏈路現在也已經建鏈了，正在按部就緒地做，做好了之後可以為北斗四號作基礎。
突破關鍵核心技術 讓北斗閃耀蒼穹
北斗系統是我國迄今為止建設的規模最大、覆蓋範圍最廣、服務性能要求最高、與百姓生活關聯最緊密的巨型複雜航天系統，也是全國400多家單位、30多萬名科研人員集智攻關的重大成果。數十年來，時間頻率系統、星間鏈路技術、航天處理器等一項項關鍵核心技術的突破，一個個科技制高點的搶佔，讓北斗系統閃耀蒼穹，並真正走進我們的生產生活。
時間頻率系統被稱為北斗系統的“心臟”，為地面運控系統提供基準時頻信號。從北斗一號開始，中國科學院上海天文台研製的時間頻率系統一直為北斗系統提供連續、穩定的時間頻率信號，形成了北斗時。在實驗室裏，記者看到，科研人員正在調試新型的氫原子鐘，這也是時間頻率系統的核心設備，其性能指標直接決定着導航系統的定位精度。
*中國科學院上海天文台正高級工程師 謝永輝：*我們最早研製的是23公斤級的星載氫原子鐘，早期配置在北斗系統上面，已經連續運行了接近10年。後期我們也在研製更小型化的13公斤級的星載氫原子鐘，就是這台，它的性能指標基本保持一致，然後重量大幅壓縮，然後配備在中軌衞星上面就擴展它的應用範疇。在未來下一代北斗導航上面，我們將會大規模使用。
從最開始買其他國家的原子鐘，到自主研製銣原子鐘，再到更高精度的氫原子鐘，北斗系統的“心臟”越來越強勁。林寶軍總師介紹，雖然科研團隊已經在研究比氫原子鐘精度更高的新型原子鐘，但是第一台氫原子鐘上天的過程卻還歷歷在目。
*北斗三號衞星系統首席總設計師 林寶軍：*大家説沒上過天，幾個億的項目，它是最主要的東西，萬一壞了，幾個億的東西不就廢了嗎？為此我們發明了鐘的無縫切換技術，氫鍾和銣鍾同時工作，即使氫鍾壞了，我可以無縫切換到銣鍾，這個無縫切換可以做到20皮秒，就是説如果氫鐘好使，時頻系統就可以做到比銣鍾高1~2個量級的精度，即使它不好使可以切到銣鍾，也可以和現有的導航系統達到同樣的精度。
航天領域有條不成文規定，衞星採用新技術的比例一般不超過30%。然而，這個大膽創新的團隊，卻讓北斗三號首發星的新技術超過了70%。此外，北斗三號研製團隊還在國際上首次實現衞星自主診斷、隔離和修復，新的用户需求也可在北斗三號衞星上直接賦能；研製團隊首創的星間鏈路技術，使衞星測控覆蓋率從30%提高到100%，即使在地面站不足的情況下，也能保證全球導航精度；國產龍芯抗輻照芯片的使用，則填補了國產航天處理器空白，使核心器部件真正實現自主可控，讓北斗有了中國芯。
*北斗三號衞星系統首席總設計師 林寶軍：*正是有了這些創新，我們有了自己的系統，我們再不受制於人。北斗系統已經用到了200多個國家，現在產值也已經到了5000多個億，所以説正是在航天高科技上，我們努力去攻關，搶佔制高點，才有我們今天的北斗。
我國將建設北斗綜合定位導航授時體系
根據《北斗衞星導航系統2035年前發展規劃》，未來在確保北斗三號系統穩定運行基礎上，我國將建設技術更先進、功能更強大、服務更優質的下一代北斗系統。
*北斗三號衞星系統首席總設計師 林寶軍：*北三首發，夢為馬，揚帆啓明；越雄關，斂態定製，再踏新程。
這是北斗三號衞星系統首席總設計師林寶軍寫的一首詞《滿江紅·北斗三號收官星》，記錄了北斗三號建設的關鍵節點，也梳理了北斗30年的發展脈絡。
*北斗三號衞星系統首席總設計師 林寶軍：*望未來，泛在又融合，更智能。我們未來的導航系統要做成什麼？要做成更加泛在、更加融合、更加智能的PNT（綜合定位導航授時）體系。
《北斗衞星導航系統2035年前發展規劃》指出，下一代北斗系統將以“精準可信、隨遇接入、智能化、網絡化、柔性化”為代際特徵，提供覆蓋地表開闊空間及近地空間的米級至分米級即時高精度、高完好的定位導航授時服務。根據規劃，我國將在2025年完成下一代北斗系統關鍵技術攻關；2027年左右發射3顆先導試驗衞星，開展下一代新技術體制試驗；2029年左右開始發射下一代北斗系統組網衞星，2035年完成下一代北斗系統建設。
*北斗三號衞星系統首席總設計師 林寶軍：*我們下一代北斗的目標，其實簡單地説我們就要實現深空、室內和水下的導航問題。通過這種創新工作，通過搶佔制高點的工作，使我們的人民生活越來越好，這就是我們的願望。
（總枱央視記者 帥俊全 任梅梅 韓文暘）