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不能再受“卡脖子”的痛！26年逆風(fēng)翻盤，中國北斗成為夜空中最亮的“星”

時間：2022-11-07 14:29:59 來源：福建生物工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院團委

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不能再受“卡脖子”的痛！26年逆風(fēng)翻盤，中國北斗成為夜空中最亮的“星”

不能再受“卡脖子”的痛！26年逆風(fēng)翻盤，中國北斗成為夜空中最亮的“星”


最近，北斗又火了。

一是衛(wèi)星導(dǎo)航等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展取得重大成果，在黨的二十大報告中被特別提到。

二是國產(chǎn)手機運用北斗系統(tǒng)短報文通信和某地圖北斗衛(wèi)星日定位量首次突破1000億次的兩條新聞沖上熱搜。

北斗，已成為當(dāng)代中國一張耀眼的“國家名片”。
沙場，三軍列陣，接受最高統(tǒng)帥檢閱，米秒不差；
　　
南海，驚濤駭浪，世代生活在這里的漁民，如今無論到哪塊海域、哪個島礁，都不會迷失方向；
　　
汶川，山崩地裂，震中20多個小時音訊全無。突破死亡線趕到的部隊，第一時間發(fā)出100余字短報文，字字千金；

……
　　
這些，都緣自翱翔星空的中國北斗。

中國北斗有何獨特之處？

不能再受“卡脖子”的痛！26年逆風(fēng)翻盤，中國北斗成為夜空中最亮的“星”

目前，全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)國際委員會公布有全球4大衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)供應(yīng)商：

美國的全球定位系統(tǒng)（GPS）、俄羅斯的格洛納斯衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（GLONASS）、歐盟的伽利略衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（GALILEO）、中國的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（BDS）。

2000年，我國建成北斗一號試驗系統(tǒng)，向中國提供服務(wù)。

2012年，建成北斗二號區(qū)域系統(tǒng)，為亞太地區(qū)提供服務(wù)。

2020年，建成北斗三號全球系統(tǒng)，開通全球服務(wù)。　

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北斗一號、二號、三號分別于1994年、2004年、2009年啟動建設(shè)。

北斗三號全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，總體水平與GPS旗鼓相當(dāng)：定位精度優(yōu)于10米，測速精度優(yōu)于0.2米每秒，授時精度優(yōu)于20納秒。

而且，后發(fā)制人的北斗，還有很多其他導(dǎo)航系統(tǒng)難以企及的優(yōu)勢。

首先，北斗特有的短報文功能，是GPS不具備的一項技術(shù)突破。當(dāng)電話沒有信號了，只要有北斗的終端，就可以把位置和要說的話，用短信的方式發(fā)到求救中心來。

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此外，GPS使用的是雙頻信號，而北斗使用的是三頻信號。北斗是全球第一個提供三頻信號服務(wù)的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，能更好地消除高階電離層延遲影響，提高定位可靠性，增強數(shù)據(jù)預(yù)處理能力，大大提高模糊度的固定效率。如果一個頻率信號出現(xiàn)問題，可使用傳統(tǒng)方法利用另外兩個頻率進行定位，提高了定位的可靠性和抗干擾能力。

另外，與其他全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)采取單一軌道星座相比，北斗系統(tǒng)獨樹一幟，選擇走混合星座的特色發(fā)展之路，創(chuàng)造性實現(xiàn)并應(yīng)用全星座“星間鏈路”等全新理念。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，為全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建設(shè)提供了全新范式。

從當(dāng)初的一無所有到如今的國際領(lǐng)先，中國北斗實現(xiàn)了逆風(fēng)翻盤！

26年！北斗如何逆風(fēng)翻盤？

2020年7月31日
習(xí)近平總書記向全世界莊嚴(yán)宣布：
北斗三號全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)正式開通！
標(biāo)志著我國建成獨立自主、開放兼容的
全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)
成為世界上第三個
獨立擁有全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的國家

不能再受“卡脖子”的痛！26年逆風(fēng)翻盤，中國北斗成為夜空中最亮的“星”
2020年6月23日，我國北斗三號全球衛(wèi)星導(dǎo)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

2020年6月23日9時43分，西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射場“轟”的一聲巨響，一枚 “長三乙”運載火箭冉冉升起，將北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)第五十五顆衛(wèi)星，也是北斗三號最后一顆全球組網(wǎng)衛(wèi)星送上太空。至此，北斗三號全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)星座部署全面完成，比原計劃提前半年。

完美收官，星耀全球。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)終于邁入全球時代！

為了這一天，北斗人奮斗了二十六年。為了這一天，國家組織千軍萬馬，北斗人克服千難萬險、歷經(jīng)千辛萬苦?，F(xiàn)在，北斗終于開始走進千家萬戶、造福千秋萬代。聽到這個消息，北斗人所有的艱辛與付出，都化作了欣慰：“這輩子能參與北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建設(shè)，是人生的幸運與幸福！”


大國重器，惟有自力更生


上世紀(jì)90年代，美國全球定位系統(tǒng)、俄羅斯格洛納斯已完成全球組網(wǎng)，牢牢占據(jù)先發(fā)優(yōu)勢，實現(xiàn)“一步建全球”。此時，國際局勢復(fù)雜多變，讓我國愈發(fā)強烈地意識到，擁有自己的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)對于維護國家安全、促進經(jīng)濟社會發(fā)展是多么重要。

于是，1994年，在國家經(jīng)濟實力、技術(shù)基礎(chǔ)仍非常薄弱的情況下，黨中央、國務(wù)院和中央軍委毅然決定啟動北斗一號工程，進行衛(wèi)星導(dǎo)航試驗探索。
　
到了2000年，我國發(fā)射兩顆地球靜止軌道（GEO）衛(wèi)星，2003年備用衛(wèi)星上天后，北斗一號系統(tǒng)宣告建成，我國終于成為繼美俄后第三個擁有自主衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的國家。

然而，正當(dāng)北斗一號組網(wǎng)成功之時，我國內(nèi)部對于衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的發(fā)展產(chǎn)生了兩種觀點：一種是獨立自主；一種是與國外合作。

也許是因為歐盟的“邀請”“盛情難卻”，后來的我國確實斥資2.3億歐元，于2004年9月與歐盟正式簽署伽利略合作協(xié)議。但值得注意的是，也是在這一年，我國啟動了全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的研發(fā)，也就是我們常說的北斗二號。

果然好景不長，2005年后，伴隨著歐美親善，歐洲航天局也與美國“修好”，開始排擠中國：我國投入了巨資，卻得不到相應(yīng)的待遇和回報，不僅無法進入伽利略計劃項目的決策層，甚至連合作技術(shù)開發(fā)都被歐洲航天局層層設(shè)置障礙。歐盟交通部長們在討論中國在伽利略衛(wèi)星導(dǎo)航計劃中應(yīng)起何種作用時，幾乎一致認(rèn)為：“不應(yīng)讓中國成為新的伽利略監(jiān)管機構(gòu)的正式成員，因為該機構(gòu)擁有伽利略的所有權(quán)及管理權(quán)”。

所以說，求人不如求己。

我們開始把注意力全部回歸北斗。2006年，我國宣布發(fā)展自主衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，開始下大力氣將北斗再次全力激活。

本著先區(qū)域、后全球的發(fā)展規(guī)劃，我國先后建成北斗一號、北斗二號、北斗三號系統(tǒng)，走出了一條中國特色衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建設(shè)道路。

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然而，這條路并非一帆風(fēng)順。在具體的技術(shù)上，難題迭出。


首創(chuàng)“中國星座”


建設(shè)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，需要在太空布設(shè)數(shù)十顆北斗衛(wèi)星。首先需要解決的問題，就是這些衛(wèi)星采用什么樣的星座結(jié)構(gòu)。

GPS導(dǎo)航衛(wèi)星全部采用距離地球兩萬千米左右的中地球軌道衛(wèi)星（MEO）。但北斗衛(wèi)星星座設(shè)計團隊帶頭人許其鳳帶領(lǐng)團隊對其覆蓋性、性價比、管理模式進行細(xì)致分析、深入測算后，發(fā)現(xiàn)它根本不適合北斗二號區(qū)域衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。

團隊根據(jù)北斗導(dǎo)航“三步走”戰(zhàn)略特點，通過縝密推演、細(xì)致計算，在國際上首次將距離地球三萬六千千米的地球靜止軌道衛(wèi)星（GEO）、傾斜地球同步軌道衛(wèi)星（IGSO）運用于衛(wèi)星導(dǎo)航，設(shè)計了世界上第一個“GEO+IGSO+MEO”混合星座。

不能再受“卡脖子”的痛！26年逆風(fēng)翻盤，中國北斗成為夜空中最亮的“星”從左至右：北斗三號傾斜地球軌道衛(wèi)星模型、中圓地球軌道衛(wèi)星模型、地球靜止軌道衛(wèi)星模型。

工程總體室主任郭樹人帶領(lǐng)總體團隊，通過計算、論證，認(rèn)為混合星座對亞太地區(qū)覆蓋率高，投入性價比高，建設(shè)速度快，技術(shù)風(fēng)險小，而且見效快、易管理，完全符合區(qū)域系統(tǒng)特點，并能夠給未來的全球系統(tǒng)建設(shè)準(zhǔn)備廣闊空間。

但這一創(chuàng)舉與用戶部門、研制部門的意見大相徑庭，遭到不少反對。

為了統(tǒng)一內(nèi)部意見，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航工程領(lǐng)導(dǎo)小組和總設(shè)計師系統(tǒng)（以下簡稱北斗“兩總”）把各系統(tǒng)專家召集到航天城協(xié)作樓，進行集中討論。大會小會不下百次，郭樹人也先后一百多次上臺解答各種疑問，大家依然存在分歧。

各系統(tǒng)專家大多是各科技領(lǐng)域的名家，其中不少是“兩院”院士。而郭樹人當(dāng)年只有三十多歲，是年輕后輩，他帶著團隊大會解惑、小會釋疑、個別溝通。一次不行，兩次；兩次不行，三次；三次不行，四次……不厭其煩、反反復(fù)復(fù)從各個角度用客觀的數(shù)據(jù)回答各種疑問，終于使大家基本接受了“混合星座”方案。

郭樹人說：“大家都是為北斗好。每個人看問題的角度不同，我的任務(wù)就是把大家的意見統(tǒng)一起來?！?/span>

“GEO+IGSO+MEO”混合星座是中國首創(chuàng)，被外國學(xué)者稱為“中國星座”。

不能再受“卡脖子”的痛！26年逆風(fēng)翻盤，中國北斗成為夜空中最亮的“星”北斗三號全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)星座組網(wǎng)圖。

事實證明，“GEO+IGSO+MEO”混合星座非常適合北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)特點，為北斗導(dǎo)航確?！爸袊厣?、躋身世界一流奠定了堅實基礎(chǔ)。

攻克無“鐘”之困


星座模式好不容易確定下來，尋找北斗衛(wèi)星向地面發(fā)射信號的頻率又遭遇“寒冬”。

太空茫茫，無邊無際，但它并不是一片任人類信馬由韁、肆意馳騁的無邊草原，而是一條條“狹路”。比如衛(wèi)星導(dǎo)航頻率，可供人類使用的無線電頻譜非常有限，而且其中絕大部分已被航天強國搶占。

北斗二號2004年立項時，只有一段頻率可用于導(dǎo)航衛(wèi)星通信。中國北斗、歐盟伽利略同時申報了該段頻率使用權(quán)。按照國際電信聯(lián)盟規(guī)則，誰先把衛(wèi)星發(fā)射升空并在地面收到衛(wèi)星信號，誰就能優(yōu)先使用該頻率。國際電信聯(lián)盟同時規(guī)定，自申報之日起，必須在七年內(nèi)使用頻率，逾期視為自動放棄。

這時，歐盟伽利略衛(wèi)星導(dǎo)航已經(jīng)進入衛(wèi)星發(fā)射階段，而北斗的申報時間已經(jīng)過去四年。這意味著三年內(nèi)中國必須把北斗衛(wèi)星發(fā)射升空，并搶在歐盟伽利略之前在地面收到衛(wèi)星發(fā)回的信號，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航建設(shè)才能贏得主動權(quán)。否則，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航建設(shè)將處處受制于人，甚至面臨夭折的風(fēng)險。

能否打贏這場頻率爭奪戰(zhàn)，關(guān)鍵在于能否盡快研制出北斗衛(wèi)星。而這時，進口核心關(guān)鍵技術(shù)設(shè)備星載銣鐘談判又宣告失敗。

銣鐘作為導(dǎo)航衛(wèi)星的頻率基準(zhǔn)，直接決定著導(dǎo)航衛(wèi)星定位、測距、授時的精度，是整個導(dǎo)航衛(wèi)星的“心臟”。

北斗“兩總”緊急布局國產(chǎn)星載銣鐘研制，組建研制團隊，對星載銣鐘這個衛(wèi)星導(dǎo)航領(lǐng)域的技術(shù)制高點發(fā)起了頑強的攻勢。

在銣鐘研制過程中，中國空間技術(shù)研究院時頻基準(zhǔn)類產(chǎn)品首席專家賀玉玲和她的團隊功不可沒。

曾有銣鐘研究領(lǐng)域的前輩說過：“銣鐘的研制是一項耗費生命的事業(yè)?！?/span>這不僅指它的難度，還指研制它需要花費的時間。就拿銣鐘穩(wěn)定指標(biāo)的測試來說，要得到一次測量值，需要連續(xù)監(jiān)測十六天，這期間任何異常都會影響測試指標(biāo)。

為讓“慢性子”的星載銣鐘研制跑出快節(jié)奏、高效率，賀玉玲和她的團隊只能“以百米沖刺的速度跑完一個馬拉松”。

連續(xù)九個月，團隊全體成員平均加班八百多個小時，沒有休息一天。他們提前一年拿出星載銣鐘正樣產(chǎn)品。

這是中國航天史上的第一個高性能星載銣鐘！

不能再受“卡脖子”的痛！26年逆風(fēng)翻盤，中國北斗成為夜空中最亮的“星”中國自主研發(fā)的空間主動型氫原子鐘。

核心關(guān)鍵技術(shù)突破后，北斗衛(wèi)星很快研制完成。

2007年4月14日4時11分，隨著指揮員一聲“點火”命令，托舉北斗二號首星的“長三甲”運載火箭，在驚天動地的轟隆聲中，孔雀開屏般綻放出美麗的尾焰，扶搖直上，飛向蒼穹，漸漸融入黎明前漆黑的夜色……

不能再受“卡脖子”的痛！26年逆風(fēng)翻盤，中國北斗成為夜空中最亮的“星”2007年4月14日，第一顆北斗二號衛(wèi)星發(fā)射成功。

4月17日20時，十多臺地面接收機相繼收到太空傳過來的衛(wèi)星信號，而且非常清晰！

這一刻，離“七年期限”截止時間只有四小時！

中國北斗成功占據(jù)最后一段衛(wèi)星導(dǎo)航頻率使用主動權(quán)，標(biāo)志著中國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航建設(shè)終于突出重圍，完全擺脫了受制于人的被動局面。

在此后五年多時間里，北斗人先后將十六顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星送上藍(lán)天。

2012年12月27日，中國向世界宣告：北斗二號正式向亞太地區(qū)開通運行服務(wù)！

破解布“站”之難


北斗二號勝利開通后，北斗人立刻向北斗三號進軍。有人為中國北斗的前途擔(dān)心：覆蓋國土的北斗一號和覆蓋亞太地區(qū)的北斗二號，對于中國來說不成問題，但覆蓋全球的北斗三號就有些麻煩了。

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航從覆蓋亞太到覆蓋全球這一步，的確太難走！

作為全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，不僅需要在太空布設(shè)數(shù)十顆衛(wèi)星，同時要在地球上各個地區(qū)建設(shè)眾多的地面站點。如GPS，就在全球各地建了眾多地面站。但中國難以在全球布設(shè)站點，建不成“地網(wǎng)”。這是北斗衛(wèi)星導(dǎo)航由區(qū)域向全球拓展面臨的首要亦是最大障礙。

不能在世界各地建設(shè)地面站點，北斗全球系統(tǒng)就不建了嗎？

北斗人通過艱苦探索，開創(chuàng)性設(shè)計出無須在亞太以外地區(qū)建設(shè)地面站點的星間鏈路方案。星間鏈路是航天器與航天器、航天器與地面站之間具有數(shù)據(jù)傳輸和測距功能的無線鏈路，即在星星之間、星地之間，織成一個“天羅地網(wǎng)”。

信息天路串并聯(lián)，從此天塹變通途。

星間鏈路，是典型的中國特色、北斗絕技！


但星間鏈路工程實現(xiàn)難度非常大：不僅測量距離、信息傳輸量增加了一個數(shù)量級，而且衛(wèi)星以每秒七八公里的速度運行，要相互對準(zhǔn)難度本來就很大，相隔幾萬公里的衛(wèi)星之間要實現(xiàn)厘米級距離測量，更是難上加難。

為此，國內(nèi)多個優(yōu)勢單位集成攻關(guān)，其中就有某研究院空間儀器工程團隊。

接到任務(wù)安排后，空間儀器工程團隊的郭熙業(yè)風(fēng)塵仆仆地前往成都中電集團某研究所，開始投身星間鏈路攻堅戰(zhàn)。

攻關(guān)難度超常，而完成任務(wù)還不能超時。郭熙業(yè)給自己定下了一個雷打不動的規(guī)矩：每周工作七天，每天十六個小時；攻關(guān)遇到問題，不解決不下班；工作時間手機關(guān)機。而實際情況是，幾乎每天都會遇到難題，幾乎每月要熬十個通宵。

郭熙業(yè)的項目攻關(guān)完成一個階段后，上級前來檢查?？戳怂麄兊男情g鏈路模擬演示后，孫家棟總設(shè)計師說：“你們要繼續(xù)加強攻關(guān)，把一個個未知難題搞清楚，并進行充分驗證，確保在工程建設(shè)中好用、管用?！?/span>

孫家棟總設(shè)計師對他們前期工作的充分肯定和鼓勵，讓這個三十出頭的小伙子感到萬分激動，也更加信心十足。

星間鏈路設(shè)備比測開始了。參加比測的幾家單位，都拿出自己精心生產(chǎn)調(diào)試的設(shè)備進行對抗式演示。讓郭熙業(yè)沒想到的是，第一場比測，他們竟然輸了！

怎么會這樣？郭熙業(yè)連續(xù)一周幾乎不眠不休，仔細(xì)梳理系統(tǒng)設(shè)計方案，檢測每個設(shè)備的技術(shù)狀態(tài)，終于找到問題的癥結(jié)所在。至于如何解決問題，他面臨兩種選擇：一是在原方案上打補丁，堵住漏洞，提升設(shè)備性能；二是推翻原有方案，另起爐灶，設(shè)計新的算法。前者實現(xiàn)容易，但性能提升空間有限；后者前景廣闊，但推倒重來需要耗時半年，而距離下一場比測只有一個月時間！

郭熙業(yè)毫不猶豫地選擇了后者，用一個月干完了原本需要半年才能完成的任務(wù)。

第二場比測，郭熙業(yè)的設(shè)備研制團隊反敗為勝，而且設(shè)備性能指標(biāo)大幅躍升。

但郭熙業(yè)沒有松勁，他帶領(lǐng)團隊繼續(xù)加班加點，完善改進設(shè)備，在第三場比測中，他們以絕對優(yōu)勢穩(wěn)占鰲頭。

比測工作后，又開展了大量的體制優(yōu)化設(shè)計、星地試驗驗證工作，才最終突破了關(guān)鍵技術(shù)，實現(xiàn)了有關(guān)技術(shù)性能的一系列跨越：主要技術(shù)指標(biāo)提升了數(shù)十倍；溫度控制性能比原計劃提高一倍；測距精度相當(dāng)于能看到兩千公里外的一根頭發(fā)絲！

橫著飛的“飛天仙子”


星間鏈路技術(shù)的突破，對于北斗三號衛(wèi)星研制來說，只是萬里長征邁出一大步。北斗三號衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)覆蓋面比北斗二號更寬，不僅要求組網(wǎng)衛(wèi)星數(shù)量更多，而且衛(wèi)星技術(shù)性能要實現(xiàn)全面飛躍。

以林寶軍為總設(shè)計師的上海微小衛(wèi)星工程中心北斗衛(wèi)星團隊，為讓新一代北斗衛(wèi)星“有靈魂”“會思考”，在國內(nèi)第一次給衛(wèi)星設(shè)計了一項“看家本領(lǐng)”——在軌賦能：讓天上的衛(wèi)星“有錯能改”“有病自治”“功能刷新”。

哪知林寶軍帶領(lǐng)團隊歷盡坎坷才完成的衛(wèi)星在軌賦能設(shè)備，到衛(wèi)星載荷生產(chǎn)單位聯(lián)系生產(chǎn)時，卻遇到了不小阻力。有人說在軌賦能簡直是“異想天開”，是“瞎折騰”。

以往國內(nèi)做衛(wèi)星，都是走先分系統(tǒng)再組合的研制模式。這種“拼圖”式組合，使同一學(xué)科功能在分系統(tǒng)中重復(fù)出現(xiàn)，每個系統(tǒng)需要兩三臺計算機，整顆星的計算機多達(dá)二十多臺，帶來了星載大、故障多、能耗高等一系列弊端。

林寶軍帶領(lǐng)團隊大膽打破傳統(tǒng)的分系統(tǒng)模式，走“功能鏈”設(shè)計，合并各分系統(tǒng)中的學(xué)科功能“同類項”，將整星研制分為有效載荷、結(jié)構(gòu)熱、電子學(xué)和姿軌控等四條功能鏈，砍掉了六個分系統(tǒng)，把過去的二十四臺計算機，變魔術(shù)般濃縮為一臺。星載計算機的重量、故障率、能耗等，幾乎呈幾何級減少，從前幾噸重的衛(wèi)星一下子“瘦身”到一噸左右！

按衛(wèi)星研制的慣例，衛(wèi)星外形一般選用正方體，飛行姿態(tài)采用“豎著飛”。如果照這個老思路設(shè)計新一代北斗導(dǎo)航衛(wèi)星，散熱問題就非常棘手：新一代北斗衛(wèi)星功能要求非常高，功率也水漲船高，采用正方體外形，根本無法解決散熱問題。

林寶軍帶領(lǐng)團隊經(jīng)過深入計算、反復(fù)驗證，創(chuàng)造性地將衛(wèi)星正方體外形改為長方體設(shè)計，把“豎著飛”變成“橫著飛”。這樣一來，衛(wèi)星幾個面表面積有所不同，讓較小的面對著太陽，較大的面作為散熱面，有效減少熱輻射并提高散熱速度；“橫著飛”則把表面積最大的面作為對地面，使衛(wèi)星裝載更多導(dǎo)航天線，以提高衛(wèi)星信號發(fā)送、接收效率。

不能再受“卡脖子”的痛！26年逆風(fēng)翻盤，中國北斗成為夜空中最亮的“星”北斗導(dǎo)航衛(wèi)星運行軌跡。

新一代北斗導(dǎo)航衛(wèi)星，終于以嶄新的容顏展現(xiàn)在大家面前。見過它的人，無一不被它的“美麗”所吸引：“衛(wèi)星居然還能做得這么漂亮啊，簡直就是一位身段苗條的‘飛天仙子’！”

2017年11月5日19時45分，隨著指揮員一聲“點火”命令，“長三乙”運載火箭瞬間變身為一只火鳳凰，展開絢爛的尾翼，牽手北斗三號第一、二顆組網(wǎng)衛(wèi)星扶搖直上，將它們準(zhǔn)確送入工作軌道。

不能再受“卡脖子”的痛！26年逆風(fēng)翻盤，中國北斗成為夜空中最亮的“星”

這之后，北斗人在全世界特別是歐盟驚詫、艷慕和復(fù)雜的目光中將一顆又一顆衛(wèi)星送上藍(lán)天。

從最初的第1顆、第2顆……第10顆……第20顆……第50顆……

在組網(wǎng)最密集階段，平均半個月發(fā)射一次衛(wèi)星，而且百分之八十采用“一箭雙星”發(fā)射模式，發(fā)射成功率百分之百，創(chuàng)造了世界航天的“中國速度”。

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2020年6月23日9時43分，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)第55顆衛(wèi)星搭乘長征三號乙運載火箭從西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功升空。

這標(biāo)志著，自1994年開始預(yù)研的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)終于完成全部組網(wǎng)星座發(fā)射任務(wù)，正式建成！

新時代北斗精神

起步晚、底子薄，中國要獨立建成世界一流衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，曾被西方國家認(rèn)為是不可能完成的任務(wù)。　

26年間，幾代北斗人接續(xù)奮斗、數(shù)十萬建設(shè)者聚力托舉，一次次刷新了科技強國的“中國速度”，展現(xiàn)了自主創(chuàng)新的“中國精度”，彰顯了開放包容的“中國氣度”。　

北斗系統(tǒng)用20多年走完其他全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)40多年的發(fā)展之路，成為繼美國GPS、俄羅斯格洛納斯之后，第三個建成的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，處于世界先進水平?！?/span>

不能再受“卡脖子”的痛！26年逆風(fēng)翻盤，中國北斗成為夜空中最亮的“星”2020年中國航天大會現(xiàn)場展出的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)模型。新華社記者 林善傳 攝　
　
習(xí)近平總書記曾說過，歷史是最好的教科書。

北斗的發(fā)展歷程已經(jīng)成為歷史，注定會不斷警示和激勵著后人。

從此，北斗帶給中國人民的，不僅是精準(zhǔn)的參照和國家安全的保障，更是一種獨立自主、奮發(fā)有為的精神，一股“為有犧牲多壯志、敢教日月?lián)Q新天”的勇氣，和一腔“問蒼茫大地，誰主沉浮”的自信。

這種因經(jīng)驗和教訓(xùn)、血汗和淚水凝結(jié)的北斗精神將時時刻刻激勵中華兒女邁向星辰大海，和更遠(yuǎn)的遠(yuǎn)方。

2020年7月31日，習(xí)近平總書記出席北斗三號全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建成暨開通儀式，強調(diào)要傳承好、弘揚好新時代北斗精神。

習(xí)近平總書記出席建成暨開通儀式并宣布北斗三號全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)正式開通。視頻來源：新聞聯(lián)播


自1994年啟動北斗系統(tǒng)工程以來，北斗人孕育了“自主創(chuàng)新、開放融合、萬眾一心、追求卓越”的新時代北斗精神，400多家單位、30余萬科技人員集智攻關(guān)，攻克星間鏈路、高精度原子鐘等160余項關(guān)鍵核心技術(shù)，突破500余種器部件國產(chǎn)化研制，北斗三號衛(wèi)星核心器部件實現(xiàn)國產(chǎn)化率100%。中國本色，是北斗精神的最好詮釋！

北斗騰飛的背后
是北斗人幾十年來的
不懈努力和辛勤付出
這組北斗人跨越20年的對比照
令人動容

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為何要建中國人自己的導(dǎo)航系統(tǒng)？

有人可能會問：GPS不是挺好用的嗎？花這么多心力建中國人自己的導(dǎo)航系統(tǒng)，值得嗎？GPS還能卡住我們的脖子不成？

您別說，還真是！

1991年，當(dāng)美軍兩枚依靠GPS導(dǎo)航的導(dǎo)彈從同一個洞口鉆進伊拉克指揮部內(nèi)部爆炸的畫面?zhèn)鱽頃r，被震撼到的，想必已經(jīng)不只是伊拉克人，還有我們自己。

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而到了1993年“銀河號事件”，也正是因為GPS信號被美國關(guān)閉，導(dǎo)致銀河號分不清東南西北而被迫停船拋錨，不得不接受美軍檢查。

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如果說第一次海灣戰(zhàn)爭感受到的僅僅是危險和威脅，那么“銀河號事件”感受到的，就已經(jīng)是被“卡脖子”的痛苦和因落后挨打的羞辱。

于是，1994年，我國開始正式重啟衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的研制和建設(shè)，并定名為“北斗”，也就是我們今天說的北斗一號。

將我國自主建造的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)命名為“北斗”，飽含著近代以來中國歷經(jīng)劫難的清醒、走向復(fù)興的企盼：中國命運必須自己掌控，大國重器必須自己打造。

GPS是一個以軍用為主的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，所有權(quán)、控制權(quán)、運營權(quán)都屬于美國國防部。美國軍方可以隨時叫停民用信號，“免費午餐”存在巨大風(fēng)險。

GPS想要針對我們，方法真的很多。

當(dāng)戰(zhàn)爭發(fā)生的時候，美國國防部可以給軍方電碼再加密，這樣就只有美國人允許的接收器才能收到軍方信號。

GPS也可以被“物理攻擊”大面積搞破壞。比如，用大功率阻塞接收機，令其完全失鎖并一直處于搜星狀態(tài)來完成干擾?；蛘甙l(fā)送假信號、延時信號，讓用戶無法獲得正確的距離信息。

當(dāng)然，還可以直接讓飛過限制區(qū)域上空的個別衛(wèi)星暫時離線，同樣能讓該區(qū)用戶失去定位精度。

一旦GPS真想“制裁”我們，那可真是防不勝防。

不過，現(xiàn)在我們有了自己的北斗，再也不用被GPS限制了！除了牢牢掌握導(dǎo)航主動權(quán)，還能享用比GPS更優(yōu)越的服務(wù)。

北斗到底有多好用？

業(yè)內(nèi)有這樣一句名言：“衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)的應(yīng)用只受想象力的限制”，毫不夸張地說，作為典型的國家重器，它就像我們水、電、還有公路一樣，是我們社會建設(shè)基礎(chǔ)的保障。

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國之重器，其利于國


導(dǎo)彈呼嘯、戰(zhàn)機轟鳴、軍艦破浪、將士列陣，北斗如影隨形，戰(zhàn)場的主動權(quán)、戰(zhàn)斗力的增長極牢牢掌控在自己手中。
　　
5萬余艘漁船、400多萬輛營運車輛安裝了北斗終端，民航也將依托北斗建設(shè)航空器全球追蹤系統(tǒng)，交通更加安全可控。
　　
地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)的云貴川陜等地，大橋、隧道、邊坡以及城市的燈塔、高樓、老舊房屋，北斗實時監(jiān)測、預(yù)判危險、及時報警，人民生命財產(chǎn)安全更有保障。
　　
不能再受“卡脖子”的痛！26年逆風(fēng)翻盤，中國北斗成為夜空中最亮的“星”豐富多彩的北斗應(yīng)用。

耕地遼闊的新疆、黑龍江等地，農(nóng)業(yè)機械安裝北斗終端，拖拉機自動沿線耕作，無人機自動定量噴灑農(nóng)藥，土地使用率提高5%，復(fù)播準(zhǔn)確率提高到100%，農(nóng)藥節(jié)省40%，勞動生產(chǎn)效益大幅提升。
　　
2015年“4·25”尼泊爾地震，北斗“穿越”可可西里、“翻越”唐古拉山，指引救援隊伍千里馳援。2017年8月下旬，超級臺風(fēng)“天鴿”突襲廣東，347艘漁船在北斗引導(dǎo)下安全回港……“北斗呼叫，天降神兵！”面對一起起突發(fā)重大災(zāi)害，北斗開啟一扇扇“生命之門”。

不能再受“卡脖子”的痛！26年逆風(fēng)翻盤，中國北斗成為夜空中最亮的“星”在第十二屆中國衛(wèi)星導(dǎo)航成就博覽會上拍攝的北斗便攜式移動應(yīng)急監(jiān)測站（2021年5月27日攝）。此設(shè)備目前已經(jīng)應(yīng)用到救災(zāi)工作中。新華社記者 彭昭之 攝　

利民之事，絲發(fā)必興

　　
利用北斗定位和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，市場上銷售的“北斗菜”，掃一掃二維碼，就能追蹤它長在誰家地、用的誰家種、施過什么肥。一些地方的水果種植、畜牧養(yǎng)殖，乃至中藥生產(chǎn)，都開始利用北斗終端進行溯源管理、全過程監(jiān)控，老百姓關(guān)注的食品藥品安全問題有望從技術(shù)上得以解決。
　　
不能再受“卡脖子”的痛！26年逆風(fēng)翻盤，中國北斗成為夜空中最亮的“星”
2018年4月18日，寧夏吳忠市利通區(qū)金積鎮(zhèn)塔灣村村民在田間利用北斗導(dǎo)航播種蔬菜。

打開“嵌入”北斗的電子地圖、約車軟件，出行更加便利。共享單車亂停亂放、長途運營疲勞駕駛、超速越線違章行車，運用北斗，都可識別、可定位、可監(jiān)管、可處罰。
　　
使用北斗手機，老人遇到緊急情況只需按下求救按鈕，就會立刻發(fā)送精準(zhǔn)信息；戴著北斗手表的兒童，一旦離開安全區(qū)域，父母就會收到報警信號。

“接地氣”的中國北斗，越來越成為人們貼心、便利、可靠的忠實伴侶和“守護神”。　　

創(chuàng)新引擎，潛能無限


“北斗+農(nóng)業(yè)”“北斗+交通”“北斗+氣象”“北斗+救援”“北斗+物流”“北斗+支付”……目前，北斗產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為一個新的經(jīng)濟增長極。

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今年5月18日，中國衛(wèi)星導(dǎo)航定位協(xié)會發(fā)布了《2022中國衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書》。白皮書顯示，2021年我國衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)總體產(chǎn)值達(dá)4690億元人民幣，較2020年增長16.29％。其中，與衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用直接相關(guān)的芯片、器件、算法、軟件、導(dǎo)航數(shù)據(jù)、終端設(shè)備、基礎(chǔ)設(shè)施等在內(nèi)的產(chǎn)業(yè)核心產(chǎn)值同比增長約12.28％，達(dá)1454億元。我國衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)領(lǐng)域企事業(yè)單位總數(shù)量保持在1.4萬家左右，從業(yè)人員數(shù)量超過50萬。

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截至2021年底，具有北斗定位功能的終端產(chǎn)品社會總保有量超過10億臺/套。

截至2022年3月，北斗高精度時空服務(wù)的每月調(diào)用次數(shù)已突破1000億次。

在交通領(lǐng)域，已有超過790萬輛道路營運車輛安裝使用北斗系統(tǒng)，4.7萬多艘船舶應(yīng)用北斗系統(tǒng)。

不能再受“卡脖子”的痛！26年逆風(fēng)翻盤，中國北斗成為夜空中最亮的“星”在第十一屆中國衛(wèi)星導(dǎo)航年會上拍攝的基于北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的智能網(wǎng)聯(lián)汽車（2020年11月24日攝）。新華社記者 唐文豪 攝

在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，全國已安裝北斗自動駕駛系統(tǒng)的農(nóng)機超過10萬臺。

不能再受“卡脖子”的痛！26年逆風(fēng)翻盤，中國北斗成為夜空中最亮的“星”在北大荒集團紅衛(wèi)農(nóng)場有限公司智慧農(nóng)業(yè)先行示范區(qū)內(nèi)，工作人員設(shè)置無人駕駛插秧機工作路徑（2021年5月11日攝）。據(jù)介紹，無人駕駛智能插秧機應(yīng)用北斗衛(wèi)星定位系統(tǒng)，田間作業(yè)時可實現(xiàn)自動避障、掉頭和轉(zhuǎn)彎。新華社記者 張濤 攝

在水利領(lǐng)域，北斗系統(tǒng)在超過2587處水庫應(yīng)用短報文通信服務(wù)水文監(jiān)測。

在大眾應(yīng)用方面，搭載國產(chǎn)北斗高精度定位芯片的共享單車投放已突破500萬輛，2021年國內(nèi)智能手機出貨量中支持北斗系統(tǒng)的已達(dá)3.24億部，支持北斗三號短報文通信服務(wù)的手機已經(jīng)正式發(fā)布。

不能再受“卡脖子”的痛！26年逆風(fēng)翻盤，中國北斗成為夜空中最亮的“星”在北斗融合應(yīng)用成果博覽會上拍攝的一款裝有北斗定位裝置的電動車（2021年10月10日攝）。新華社記者 張浩然 攝

2022年4月
國家發(fā)展改革委對外公布
中國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)體系已基本形成
北斗應(yīng)用在助力打造現(xiàn)代化基礎(chǔ)設(shè)施體系
拓展行業(yè)應(yīng)用場景方面
發(fā)揮了重要的時空賦能作用
北斗系統(tǒng)正在成為支持經(jīng)濟社會發(fā)展
助力人民群眾美好生活的“科技先鋒”

北斗的發(fā)展
已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越當(dāng)年的設(shè)計
未來將只受想象力限制

世界北斗，服務(wù)全球


從北斗一號服務(wù)我國及周邊地區(qū)
到北斗二號服務(wù)亞太地區(qū)
再到北斗三號服務(wù)全球
中國北斗始終立足中國、放眼世界
讓中國的北斗成為世界的北斗
書寫著開放融合的生動篇章

目前，國產(chǎn)北斗基礎(chǔ)產(chǎn)品已出口120余個國家和地區(qū)，向億級以上用戶提供服務(wù)，基于北斗的土地確權(quán)、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、數(shù)字施工、防災(zāi)減災(zāi)、智慧港口等各種解決方案在東盟、南亞、東歐、西亞、非洲等區(qū)域的眾多國家得到應(yīng)用。

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在我國周邊和“一帶一路”沿線，巴基斯坦的交通運輸、港口管理，緬甸的土地規(guī)劃、河運監(jiān)管，老撾的精細(xì)農(nóng)業(yè)、病蟲災(zāi)害監(jiān)管，文萊的都市現(xiàn)代化建設(shè)、智慧旅游……北斗正在提供心貼心定制服務(wù)；分別與馬來西亞、新加坡等開展交流合作，與沙特、阿聯(lián)酋等國家制定推進措施，在泰國建成小型北斗地基增強系統(tǒng)示范網(wǎng)……北斗彰顯的中國胸懷和中國貢獻(xiàn)伴隨“太空絲路”不斷延展。

中國北斗，歷經(jīng)20載，從一無所有到全面出口，真正把自力更生做到了極致！

最后，再讓我們通過一組圖，來感受中國北斗為什么值得驕傲！

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仰望星空、北斗璀璨
腳踏實地、行穩(wěn)致遠(yuǎn)
中國的北斗
世界的北斗
一流的北斗
這是北斗系統(tǒng)不變的初心
更是時代賦予中國的歷史使命

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航基本系統(tǒng)雖然全面建成和應(yīng)用，但對于中國衛(wèi)星導(dǎo)航發(fā)展事業(yè)來說，這只是一個階段性勝利，繼續(xù)完善、提升系統(tǒng)性能及推廣應(yīng)用的任務(wù)，依然非常艱巨。

對于2035年前建成以北斗系統(tǒng)為核心的，更加泛在、更加融合、更加智能的國家綜合定位導(dǎo)航授時（PNT）體系這一宏偉目標(biāo)，北斗人深感使命崇高，任重如山！

到那時，北斗無疑是世界衛(wèi)星導(dǎo)航這片璀璨星空上最明亮、最耀眼的星星！

本期編輯 | 郭暉
責(zé)任編輯 | 晏康
審核編輯 | 劉瑜 謝秋虹 張磊

信息來源 | 共青團中央

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