新華社北京7月31日電 題：中國北斗全球夢圓——寫在北斗三號全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)全面建成之際
李國利、鄧孟
北斗三號全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)建成暨開通儀式31日上午在北京舉行。中共中央總書記、國家主席、中央軍委主席習近平出席儀式，宣布北斗三號全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)正式開通并參觀北斗系統(tǒng)建設(shè)發(fā)展成果展覽展示，代表黨中央向參與系統(tǒng)研制建設(shè)的全體人員表示衷心的感謝、致以誠摯的問候。中國自主建設(shè)、獨立運行的全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)，開啟了高質(zhì)量服務全球、造福人類的嶄新篇章。
撫今追昔，這份沉甸甸的“成績單”來之不易。從北斗一號工程立項開始，幾代北斗人接續(xù)奮斗、數(shù)十萬建設(shè)者聚力托舉，在強國復興的偉大征程中，一次又一次刷新“中國速度”、展現(xiàn)“中國精度”、彰顯“中國氣度”，創(chuàng)造出無愧于黨、無愧于人民、無愧于時代的輝煌業(yè)績。
2000年10月31日凌晨，中國自行研制的第一顆導航定位衛(wèi)星——“北斗導航試驗衛(wèi)星”在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空，順利進入預定軌道。? 新華社記者 查春明 攝
萬眾一心彰顯制度優(yōu)勢
2017年11月，北斗三號全球組網(wǎng)雙星首次發(fā)射。不到3年時間，中國北斗就比原定計劃提前半年成功實現(xiàn)全球組網(wǎng)，讓全世界領(lǐng)略到社會主義中國集中力量辦大事的硬核實力。
2012年4月30日，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用“長征三號乙”運載火箭，成功發(fā)射兩顆北斗導航衛(wèi)星，衛(wèi)星順利進入預定轉(zhuǎn)移軌道。 新華社記者 陶明 攝
——這是新型舉國體制的又一次重大勝利。
北斗系統(tǒng)是黨中央親自決策實施的國家重大科技工程，是我國迄今為止規(guī)模最大、覆蓋范圍最廣、服務性能最高、與百姓生活關(guān)聯(lián)最緊密的巨型復雜航天系統(tǒng)。
“北斗是黨和國家調(diào)動千軍萬馬干出來的，是工程全線幾十萬人團結(jié)一心拼出來的，是廣大人民群眾堅定支持共同托舉起來的。”中國北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)工程總設(shè)計師楊長風說。
據(jù)統(tǒng)計，工程啟動以來，在全國范圍內(nèi)先后調(diào)集了400多家單位、30余萬名科技人員參與研制建設(shè)。
國內(nèi)衛(wèi)星導航與位置服務領(lǐng)域企事業(yè)單位數(shù)量在14000家左右，從業(yè)人員數(shù)量超過50萬。
每次發(fā)射，無論白晝黑夜還是酷暑嚴寒，無論頂風冒雪還是大雨滂沱，發(fā)射首區(qū)和火箭殘骸落區(qū)多地的數(shù)十萬人民群眾都自覺服從大局，積極進行疏散。
每逢重要節(jié)點，數(shù)以萬計的公安干警、警衛(wèi)人員和通信、電力、氣象、交通、醫(yī)療等行業(yè)員工堅守各自崗位，共同筑起堅固的安全保障……
堅如磐石的群眾基礎(chǔ)，是北斗自信走向全球的最大底氣所在和不竭動力之源。
2015年3月30日，搭載首顆新一代北斗導航衛(wèi)星的長征三號丙運載火箭在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心點火發(fā)射，火箭升空后與明月交相輝映。 新華社記者 白禹 攝
——這是總體設(shè)計部思想的又一次重大勝利。
北斗系統(tǒng)由衛(wèi)星、火箭、發(fā)射場、測控、運控、星間鏈路、應用驗證等七大系統(tǒng)組成，是跨部門、跨學科、跨行業(yè)、跨地域的復雜系統(tǒng)工程。
“將總體設(shè)計部思想貫穿研制建設(shè)全過程，建立起科學完善的組織管理體系，這是北斗取得成功的重要經(jīng)驗。”中國衛(wèi)星導航系統(tǒng)管理辦公室主任冉承其說。
在頂層，國家有關(guān)部門聯(lián)合成立領(lǐng)導小組，并設(shè)立管理辦公室，具體承擔國家衛(wèi)星導航領(lǐng)域主管機構(gòu)職能，對北斗系統(tǒng)建設(shè)、應用產(chǎn)業(yè)、國際合作實施歸口管理。
工程上下堅持把推進重大航天工程治理體系和治理能力現(xiàn)代化作為重要任務，不斷優(yōu)化管理和技術(shù)“兩條線”，形成“橫向到邊、縱向到底”的矩陣式組織管理模式。
在加強統(tǒng)一管理的同時，面向全系統(tǒng)遴選總設(shè)計師、副總設(shè)計師，工程總體和各大系統(tǒng)均選強配齊總師班底，建立總師聯(lián)席會議制度。重大任務期間，成立聯(lián)合工作組，相關(guān)系統(tǒng)聯(lián)合成立發(fā)射場區(qū)指揮部，確保統(tǒng)一指揮、聯(lián)合行動、高效實施。
實踐證明，在這個龐大的工作體系里，從總體層到系統(tǒng)層，從管理線到技術(shù)線，從建設(shè)口到應用口，從設(shè)計方到施工方，不同類型、不同隸屬的單位之所以能有機融為一體，得益于高效有力的總體設(shè)計部，以及與之匹配的體制機制和文化傳承。
2019年4月20日，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號乙運載火箭，成功發(fā)射第44顆北斗導航衛(wèi)星。這是北斗三號系統(tǒng)的首顆傾斜地球同步軌道衛(wèi)星。 新華社發(fā)（郭文彬攝）
——這是航天戰(zhàn)線大團結(jié)大協(xié)作傳統(tǒng)的又一次重大勝利。
“我們常說，北斗是‘五千萬’工程，調(diào)動了千軍萬馬，經(jīng)歷了千難萬險，付出了千辛萬苦，要走進千家萬戶，將造福千秋萬代。”楊長風說。
建設(shè)全球系統(tǒng)與區(qū)域系統(tǒng)相比，不是簡單的規(guī)?！皵U容”，而是全面的整體“升級”，對工程全線尤其是衛(wèi)星系統(tǒng)帶來空前挑戰(zhàn)。事前據(jù)專家論證測算，以當時的研制能力，如果仍由一家單位抓總研制，很難在2020年底前完成30顆衛(wèi)星的研制生產(chǎn)。
為如期“交卷”，工程全線通過強化產(chǎn)品多家布局，特別是采取衛(wèi)星“雙總體”，讓兩個衛(wèi)星總體單位分別組織隊伍、同步抓總研制，為確保北斗三號全球系統(tǒng)快速高效組網(wǎng)發(fā)揮了重要作用。
今年北斗收官發(fā)射正值疫情防控吃勁階段，多支試驗隊伍、數(shù)百名科技人員齊聚發(fā)射場，任務實施過程又一波三折。面對特殊嚴峻的形勢，總體層面精心做“統(tǒng)法”，統(tǒng)籌資源、統(tǒng)籌力量、統(tǒng)籌工作；各試驗隊一再做“減法”，把現(xiàn)場人員壓到最少、工作流程調(diào)到最簡、各類風險控到最??；發(fā)射場全力做“加法”，加強防控措施、加大保障力度、加緊解決困難，齊心協(xié)力、共渡難關(guān)，有效確保了發(fā)射任務和場區(qū)防疫“雙勝利”。
2017年11月到2020年6月，我國成功發(fā)射30顆北斗三號組網(wǎng)星和2顆北斗二號備份星，成功率100%，以月均1顆星的速度，創(chuàng)造世界衛(wèi)星導航系統(tǒng)組網(wǎng)發(fā)射新紀錄。
2020年6月23日，我國北斗三號全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)最后一顆組網(wǎng)衛(wèi)星在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心點火升空。 新華社記者 江宏景 攝
追求卓越闖出特色之路
在北斗系統(tǒng)研制建設(shè)過程中，工程全線克服種種困難，探索出一條從無到有、從有到優(yōu)、從有源到無源、從區(qū)域到全球的中國特色發(fā)展道路，憑著追求卓越的精神實現(xiàn)了“彎道超車”。
——“三步走”戰(zhàn)略：符合國情的“中國選擇”。
同樣是建設(shè)全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)，美、俄和歐盟選擇搞“一步建全球”。我國起步晚、底子薄，明智選擇分步走，先解決有無、滿足急需，切實做到“把每個銅板都用在刀刃上”。
1983年，“863計劃”倡導者之一陳芳允院士，創(chuàng)造性地提出“雙星定位”構(gòu)想。這一方案，能以最小星座、最少投入、最短周期實現(xiàn)“從無到有”。
后來，北斗系統(tǒng)首任工程總設(shè)計師孫家棟院士，進一步組織研究提出“三步走”發(fā)展戰(zhàn)略，決定先建試驗系統(tǒng)，然后再建區(qū)域系統(tǒng)，最后建成全球系統(tǒng)。
行穩(wěn)致遠、進而有為。2000年建成北斗一號試驗系統(tǒng)，使我國成為世界上第三個擁有自主衛(wèi)星導航系統(tǒng)的國家。2012年建成北斗二號區(qū)域系統(tǒng)，為亞太地區(qū)提供服務。2020年建成北斗三號全球系統(tǒng)，實現(xiàn)了中國人孜孜以求的“全球夢”。
奮斗沒有休止符，追夢永遠在路上：2035年左右，我國將建成以北斗系統(tǒng)為基礎(chǔ)，更加泛在、更加融合、更加智能的國家綜合定位導航授時體系。
2017年6月9日，參觀者在第二十屆中國北京國際科技產(chǎn)業(yè)博覽會上參觀展出的北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)模型。 新華社記者 鞠煥宗 攝
——“混合式”星座：獨樹一幟的“中國方案”。
與其他全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)采取單一軌道星座構(gòu)型相比，北斗系統(tǒng)獨樹一幟，堅定選擇走混合星座的特色發(fā)展之路。北斗一號建設(shè)時，在國際上首次實現(xiàn)地球靜止軌道衛(wèi)星提供導航定位服務。
北斗二號系統(tǒng)充分繼承北斗一號用地球靜止軌道衛(wèi)星實現(xiàn)區(qū)域?qū)Ш蕉ㄎ桓采w的成功經(jīng)驗，在國際上首創(chuàng)以地球靜止軌道和傾斜地球同步軌道衛(wèi)星為骨干，兼有中圓軌道衛(wèi)星的混合星座。北斗系統(tǒng)高級顧問、原工程副總設(shè)計師李祖洪說，對于區(qū)域衛(wèi)星導航系統(tǒng)而言，這種“混搭”組合可以用最少衛(wèi)星數(shù)量實現(xiàn)最好覆蓋效果。
北斗三號系統(tǒng)將“混合星座構(gòu)型”發(fā)揚光大，建成擁有24顆中圓軌道衛(wèi)星、3顆地球靜止軌道衛(wèi)星、3顆傾斜地球同步軌道衛(wèi)星組成的全球系統(tǒng)，為建設(shè)全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)提供了全新范式。
2013年1月18日，天津市交通集團的工作人員在為長途客車安裝“北斗”導航終端。 新華社記者 張超群 攝
——“一體化”設(shè)計：引領(lǐng)潮流的“中國智慧”。
與其他衛(wèi)星導航系統(tǒng)相比，北斗系統(tǒng)確有自己的“獨門絕技”：除提供全球定位導航授時服務外，還能進行短報文通信，開創(chuàng)了通信導航一體化的獨特服務模式，是名副其實的“多面手”。
從功能看，其他衛(wèi)星導航系統(tǒng)僅能無源定位，因而用戶只能知道“我在哪”。而北斗用戶則不同，不但自己知道“我在哪”，還能告訴別人“我在哪”“在干什么”。楊長風說：“這一招很管用，比如突發(fā)地震、海上遇險時，在其他通信手段失效的情況下，北斗短報文通信可以成為傳遞求救信息、拯救生命的最后保險索。”
如今，北斗三號在全面兼容北斗二號系統(tǒng)短報文通信服務的基礎(chǔ)上，區(qū)域短報文發(fā)送能力一次提高近10倍，支持用戶數(shù)量從50萬提高到1200萬，而且能實現(xiàn)40個漢字的全球短報文通信。此外，北斗三號全球系統(tǒng)還可以提供星基增強、國際搜救、精密單點定位、地基增強等多樣化服務，能更好地滿足用戶的多元化需求。
在山東東營勝利機場，我國自主研發(fā)的北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)首次在中國完全自主設(shè)計并制造的支線客機——ARJ21-700飛機103架機上進行測試試飛（2017年10月14日攝）。 新華社記者 丁汀 攝
勇攀高峰矢志自主創(chuàng)新
關(guān)鍵核心技術(shù)是花錢買不來的，即使買來了也是不可靠的，引進仿制的路子也走不遠，中國北斗面對缺乏頻率資源、沒有自己的原子鐘和芯片等難關(guān)，走出了一條自主創(chuàng)新、追求卓越的發(fā)展道路。
——有驚無險，首獲占“頻”之勝。
北斗起步之時，國際上優(yōu)質(zhì)頻率資源已經(jīng)所剩無幾，經(jīng)過艱苦談判，終于推動國際電聯(lián)從航空導航頻段中，辟出兩小段資源作為衛(wèi)星導航合法使用頻段。國際電聯(lián)規(guī)定，各國均可平等申請新資源使用權(quán)，但必須在7年有效期內(nèi)發(fā)射導航衛(wèi)星，并成功接收傳回信號，逾期則自動失效。
為保住2007年4月17日這一最后“窗口”，工程上下進行全系統(tǒng)總動員和大會戰(zhàn)，搶在2月底完成衛(wèi)星研制。然而臨射前，衛(wèi)星上的應答機突現(xiàn)異常。為確保萬無一失，工程試驗隊果斷將已矗立塔架的星箭組合體拆開，取出衛(wèi)星應答機，72小時不眠不休，成功排除故障。
4月14日4時11分，這顆肩負重要使命的衛(wèi)星發(fā)射成功；17日20時許，北京清晰地接收到來自這顆衛(wèi)星的信號。
那一刻，距離頻率失效后限已不到4個小時。中國北斗在最后時刻“壓哨破門”，拿到了進軍全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)俱樂部的“入場券”。
采用北斗航標遙測遙控裝置的一艘大型燈船投放在珠江口擔桿水道（2019年6月20日攝）。 新華社記者 田建川 攝
——集智會戰(zhàn)，攻克無“鐘”之困。
星載原子鐘是導航衛(wèi)星的“心臟”，是衛(wèi)星導航領(lǐng)域“皇冠上的明珠”，其性能對系統(tǒng)定位和授時精度具有決定性作用。
建設(shè)之初，國內(nèi)星載原子鐘技術(shù)比較薄弱。當時，全世界只有少數(shù)國家有能力研制高性能星載原子鐘，進口存在諸多困難和不確定性。
為盡早“讓中國的北斗用上最好的鐘”，工程總體組織相關(guān)科研單位和企業(yè)，成立3支研發(fā)隊伍同步進行攻堅。不到兩年時間，3支隊伍全都取得成功，自主研發(fā)出達到國際先進水平的原子鐘。
很快北斗衛(wèi)星上便批量搭載全國產(chǎn)化星載原子鐘，并實現(xiàn)“雙鐘”相互備份，衛(wèi)星可靠性和在軌壽命大幅提升。
在河南省鄧州市小楊營鎮(zhèn)安眾村，加裝有北斗導航系統(tǒng)的拖拉機在無人駕駛狀態(tài)下播種（2020年5月26日攝，無人機照片）。 新華社記者 馮大鵬 攝
——負重登攀，消除缺“芯”之憂。
缺少“中國芯”，一直是困擾我國高科技領(lǐng)域的一塊“心病”。對于北斗系統(tǒng)工程建設(shè)和應用來說，擁有國產(chǎn)芯片，對于確保安全性、穩(wěn)定性、可靠性至關(guān)重要。
通過深入動員，工程上下形成寧可國產(chǎn)化產(chǎn)品“指標低點，價格高點，也要大膽使用”的堅定共識；工程總體研究制定行動規(guī)劃，將自主可控要求落實到關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)、產(chǎn)品研發(fā)、競爭采購等各環(huán)節(jié)；建立由專項管理辦公室牽頭，多部門參加的自主可控協(xié)調(diào)小組，大力推廣使用自主芯片、模塊、軟件產(chǎn)品，通過邊建邊用、反復迭代，有效提高產(chǎn)品質(zhì)量水平。
如今，國產(chǎn)北斗芯片工藝由0.35微米提升到28納米，已在物聯(lián)網(wǎng)和消費電子領(lǐng)域廣泛應用。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，體積更小、功耗更低、精度更高，已具備批量生產(chǎn)能力。截至2019年底，國產(chǎn)導航型芯片出貨量已超1億片，北斗導航型芯片、模塊高精度板卡和天線已輸出到120余個國家和地區(qū)。
2020珠峰高程測量登山隊隊員在珠穆朗瑪峰峰頂開展測量工作（2020年5月27日攝）。據(jù)自然資源部第一大地測量隊隊長李國鵬介紹，本次測量同時參考四大導航系統(tǒng)，并以北斗的數(shù)據(jù)為主。 新華社特約記者 扎西次仁攝
——獨辟蹊徑，破解布“站”之難。
按照傳統(tǒng)全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)的建設(shè)和運行模式，需要在全球范圍內(nèi)建立眾多地面站。為解決北斗系統(tǒng)國內(nèi)建站實現(xiàn)全球運行和服務的難題，北斗系統(tǒng)首創(chuàng)Ka頻段星間鏈路，創(chuàng)造性地提出高效解決方案。
為解決境外衛(wèi)星的數(shù)據(jù)傳輸通道問題，工程專門組織研究團隊攻克了星間鏈路關(guān)鍵技術(shù)，采取星間、星地測量和傳輸功能一體化設(shè)計，成功實現(xiàn)衛(wèi)星與衛(wèi)星、衛(wèi)星與地面站的聯(lián)絡互通。
通過星間鏈路，所有在軌北斗衛(wèi)星連成一張大網(wǎng)，實現(xiàn)北斗“兄弟”手拉手、心相通，相互間可以“通話”、測距，能自動“保持隊形”，這不僅減小地面站規(guī)模、減輕地面管理維護壓力，而且還使衛(wèi)星定位精度大幅提高。憑借這一“絕活”，工程實現(xiàn)了僅依靠國內(nèi)布站情況下對全球星座的運行控制，以及全球服務能力與世界一流系統(tǒng)的比肩。
2020年6月，北斗三號全球系統(tǒng)星座部署完成后，聯(lián)合國外空司專門發(fā)來視頻，肯定北斗系統(tǒng)正在推動全球經(jīng)濟社會發(fā)展，贊賞北斗系統(tǒng)在和平利用外太空、參與聯(lián)合國空間活動國際合作方面作出的巨大貢獻。
2019年6月11日，在聯(lián)合國維也納辦事處，人們參觀“中國古代導航展——從指南針到北斗”展覽。 新華社記者 郭晨 攝
近年來，中國政府致力于推動衛(wèi)星導航領(lǐng)域國際合作，步履堅定、成果斐然——
北斗和格洛納斯系統(tǒng)實現(xiàn)信號兼容，北斗和GPS系統(tǒng)信號兼容與互操作，中歐深化開展頻率協(xié)調(diào)。成功舉辦中阿北斗合作論壇、中國—中亞北斗合作論壇等，持續(xù)擴大北斗“朋友圈”。國產(chǎn)北斗基礎(chǔ)產(chǎn)品已出口120余個國家和地區(qū)，基于北斗的土地確權(quán)、精準農(nóng)業(yè)、數(shù)字施工、智慧港口等，已在東盟、南亞、東歐、西亞、非洲等得到成功應用。
中國的北斗，世界的北斗，一流的北斗。
