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　　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,。

　　新華社發(fā)（胡煦劼　攝）

　　2020年6月23日,，由中國航天科技集團有限公司五院抓總研制的第55顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星成功發(fā)射,，北斗三號全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)星座部署全面完成,。

　　中國航天人于20世紀(jì)80年代開始探索適合國情的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)發(fā)展道路,，形成了“三步走”發(fā)展戰(zhàn)略,?；厥字袊倍纷灾鲃?chuàng)新的發(fā)展歷程,，作為北斗導(dǎo)航研制的“國家隊”,，航天科技集團五院的研制團隊匯聚各方力量，同舟共濟,，攜手拼搏,，走出了一條獨特的探索道路。

　　采用北斗航標(biāo)遙測遙控裝置的一艘大型燈船投放在珠江口擔(dān)桿水道,。

　　記者　田建川　攝

　　北斗是第一個“吃螃蟹”的

　　早在北斗工程誕生之前,，我國就曾在衛(wèi)星導(dǎo)航領(lǐng)域苦苦摸索，在理論探索和研制實踐方面都開展了卓有成效的工作,。作為先驅(qū)者,，立項于20世紀(jì)60年代末的“燈塔計劃”雖然最終因技術(shù)方向轉(zhuǎn)型,、財力有限等原因終止，但它卻如同黑夜中的一盞明燈,，以十余年的設(shè)計,、研制為五院積累了寶貴的工程經(jīng)驗。

　　艱難的抉擇,。1983年,，以陳芳允院士為代表的專家學(xué)者提出了利用2顆地球同步軌道衛(wèi)星來測定地面和空中目標(biāo)的設(shè)想，通過大量理論和技術(shù)上的研究工作,，雙星定位系統(tǒng)的概念逐步明晰,。接下來的北斗路，是一步跨到全球組網(wǎng),，還是分階段走,？在當(dāng)時引發(fā)了不小的爭議。最終,，“先區(qū)域,、后全球”的思路被確定下來，“三步走”的北斗之路由此鋪開,。

　　先解決有無,。1993年初，五院提出衛(wèi)星總體方案,，初步確定了衛(wèi)星技術(shù)狀態(tài)和總體技術(shù)指標(biāo),。1994年，北斗一號系統(tǒng)工程立項,，五院組建了衛(wèi)星研制隊伍,，全面展開研制工作。然而,，當(dāng)時國外對我們技術(shù)封鎖,，國內(nèi)的部件廠家尚未成熟，北斗一號研制只能在摸索中起步,。

　　據(jù)航天科技集團五院北斗一號總設(shè)計師范本堯院士回憶,，國產(chǎn)化從北斗一號的太陽帆板做起，“當(dāng)時很多衛(wèi)星都不敢上,，北斗是第一個‘吃螃蟹’的,，硬著頭皮上”。

　　之后的國產(chǎn)化攻關(guān)更為艱苦,，不論是東方紅三號平臺的橫空出世,，還是影響長壽命的關(guān)鍵部件，憑借自力更生的創(chuàng)業(yè)精神,，以李祖洪總指揮,、范本堯總設(shè)計師等為代表的老一輩北斗人逐一攻克,，終于在2003年建成了北斗一號系統(tǒng)，使我國成為繼美,、俄之后第三個擁有自主衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的國家,。此間積累的建設(shè)和應(yīng)用實踐經(jīng)驗、教訓(xùn),，以及迅速成長的北斗研制隊伍,，為后續(xù)工程建設(shè)打下堅實的基礎(chǔ)。

　　汗水與淚水交錯中完成北斗二號衛(wèi)星部署

　　1999年,，五院在全力研制北斗一號衛(wèi)星的同時,，展開了對第二代衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)的論證。2004年,，北斗二號衛(wèi)星工程正式立項研制,。為實現(xiàn)快速形成區(qū)域?qū)Ш椒?wù)能力的國家戰(zhàn)略，以謝軍,、楊慧等為代表的北斗人設(shè)計了國際上首個以GEO/IGSO衛(wèi)星為主,、有源與無源導(dǎo)航多功能服務(wù)相融合的衛(wèi)星方案，攻克了以導(dǎo)航衛(wèi)星總體技術(shù),、高精度星載原子鐘等為代表的多項關(guān)鍵技術(shù),，打破了國外的技術(shù)封鎖,，建成了國際上首個混合星座區(qū)域衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),。2012年12月，該系統(tǒng)開通服務(wù),，服務(wù)區(qū)覆蓋亞太,。

　　談起北斗二號8年激情燃燒的研制歲月，很多北斗人記憶猶新,。2007年正是首顆北斗二號衛(wèi)星研制攻關(guān)的關(guān)鍵時刻,。根據(jù)國際電聯(lián)的規(guī)則，頻率資源是有時限的,，過期作廢,。

　　時間不等人！爭分奪秒完成了前期所有研制,，為節(jié)省時間,，所有參試人員進駐發(fā)射場后又大干3天體力活，搬設(shè)備,、扛機柜,、布電纜。沒有片刻的喘息,，緊接著就是200小時不間斷的加電測試,。

　　這一次,，院士、型號老總和技術(shù)人員一起排班,，共同度過次次險情和種種考驗,。不少隊員都因為水土不服而拉肚子、發(fā)燒,，謝軍總設(shè)計師暈倒了3次,，但大家都帶病堅持在崗位上……

　　2007年4月16日，在成功發(fā)射的兩天后,，北京從飛行試驗星獲得清晰信號,，此時距離空間頻率失效僅有不到四個小時。此次壯舉,，有效地保護了我國衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的頻率資源,，為北斗區(qū)域?qū)Ш较到y(tǒng)建設(shè)有序推進起到了重要的作用。

　　和空間頻率申報期賽跑,、攻克一道道技術(shù)難關(guān),、三年14星連戰(zhàn)連捷……汗水與淚水交錯中，研制團隊圓滿完成了北斗二號衛(wèi)星部署,，2012年12月27日,，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)正式提供區(qū)域服務(wù)，北斗系統(tǒng)成為國際衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)四大服務(wù)商之一,。

　　在河南省鄧州市小楊營鎮(zhèn)安眾村,，加裝有北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的拖拉機在無人駕駛狀態(tài)下播種。

　　記者　馮大鵬　攝

　　在太空刷新“中國速度”

　　2000年成功研制我國第一代導(dǎo)航衛(wèi)星試驗系統(tǒng),，2012年成功建成國際上首個混合星座區(qū)域衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),，北斗導(dǎo)航“三步走”戰(zhàn)略順利完成前面兩大步，蹄疾而步穩(wěn),。

　　就在北斗二號正式提供區(qū)域?qū)Ш蕉ㄎ环?wù)前,，北斗三號全球?qū)Ш较到y(tǒng)的論證驗證工作拉開序幕，并明確了研制要求,，確定了建設(shè)獨立自主,、開放兼容、技術(shù)先進,、穩(wěn)定可靠的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的發(fā)展目標(biāo),，自此北斗開啟了創(chuàng)新發(fā)展的新征程。

　　建設(shè)高性能,、高可靠的北斗全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),，是我國科技領(lǐng)域中長期發(fā)展規(guī)劃的16項重大專項之一，系統(tǒng)建設(shè)既是對北斗區(qū)域系統(tǒng)的完善與升級，更是聚焦世界一流衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的攀登與跨越,。系統(tǒng)建成后性能與GPS相當(dāng),，將使我國衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)達(dá)到國際先進水平。

　　相對于北斗二號區(qū)域系統(tǒng),，北斗三號服務(wù)區(qū)域?qū)U展至全球,，同時，實現(xiàn)了下行導(dǎo)航信號升級與改造等關(guān)鍵技術(shù)方面的突破,，實現(xiàn)了與北斗二號下行導(dǎo)航信號的平穩(wěn)過渡,，并在此基礎(chǔ)上增加了新的導(dǎo)航信號，為用戶提供更為優(yōu)質(zhì)的服務(wù),。

　　站在前兩代的肩膀上,，北斗“第三步”邁得無比自信。航天科技集團五院的研制團隊在謝軍,、遲軍,、王平、陳忠貴等專家的帶領(lǐng)下,，匯聚各方力量,，把車間當(dāng)成戰(zhàn)場，把攻關(guān)當(dāng)成戰(zhàn)斗,，奮勇拼搏,，先后攻克了北斗系統(tǒng)的各種難關(guān)。

　　——新突破實現(xiàn)聯(lián)通無極限,。由于我國北斗系統(tǒng)不能像美國GPS那樣,，在全球建立地面站，為了解決境外衛(wèi)星的數(shù)據(jù)傳輸通道,，航天科技集團五院北斗三號研制團隊攻克了星座星間鏈路技術(shù),，采取星間,、星地傳輸功能一體化設(shè)計,，實現(xiàn)了衛(wèi)星與衛(wèi)星、衛(wèi)星與地面站的鏈路互通,，這就是說,，雖然“看不見”在地球另一面的北斗衛(wèi)星，但用北斗衛(wèi)星的星間鏈路同樣能與它們?nèi)〉寐?lián)系,。用星間鏈路技術(shù)實現(xiàn)太空兄弟間手拉手,，心相通，不僅實現(xiàn)了相互間的通信和數(shù)據(jù)傳輸,，還能相互測距,，自動“保持隊形”，可以減輕地面管理維護壓力。星間鏈路技術(shù)的應(yīng)用中,，設(shè)計了全新的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,、管理策略和路由策略，解決了不能全球布站進行衛(wèi)星境外監(jiān)測的難題,，是北斗全球?qū)Ш较到y(tǒng)建設(shè)的一大特色,。

　　——新技術(shù)實現(xiàn)衛(wèi)星長壽命?！氨倍肥且粋€開放的系統(tǒng),，中國的北斗，世界的北斗,，中國發(fā)展衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)是國民經(jīng)濟的重要基礎(chǔ)設(shè)施,，也是為全人類提供時間坐標(biāo)和空間坐標(biāo)的基礎(chǔ)設(shè)施，服務(wù)的連續(xù)性和穩(wěn)定性十分重要”,，航天科技集團五院北斗三號衛(wèi)星總指揮遲軍介紹說,，就像停水停電影響城市生活一樣，衛(wèi)星導(dǎo)航服務(wù)一旦中斷,，國家和社會的正常運行會受到很大的影響,，因此，對衛(wèi)星導(dǎo)航的可靠性,、連續(xù)性提出了苛刻設(shè)計的要求,。為了提高衛(wèi)星在軌服務(wù)的可靠性，北斗三號衛(wèi)星采取了多項可靠性措施,，使衛(wèi)星的設(shè)計壽命達(dá)到12年,，達(dá)到國際導(dǎo)航衛(wèi)星的先進水平，為北斗系統(tǒng)服務(wù)的連續(xù),、穩(wěn)定提供了基礎(chǔ)保證,。

　　——新“神器”讓服務(wù)“零誤差”。為了提高服務(wù)的精度,，北斗三號配置了新一代原子鐘,，通過提升原子鐘指標(biāo)，提升衛(wèi)星性能,、改善用戶體驗,。原子鐘是利用原子躍遷頻率穩(wěn)定的特性保證產(chǎn)生時間的精準(zhǔn)性，目前國際上主要有銣原子鐘,、氫原子鐘,、銫原子鐘等。我國北斗衛(wèi)星采用銣原子鐘,，同時還配置了性能更高的新研國產(chǎn)氫原子鐘,。氫原子鐘雖然質(zhì)量和功耗比銣原子鐘大,，但穩(wěn)定性和漂移率等指標(biāo)更優(yōu)。相對于銣原子鐘,，我國起步更晚,，2015年我國研制的氫原子鐘首次在軌應(yīng)用驗證，為北斗全球?qū)Ш较到y(tǒng)進行了技術(shù)探索,，至今功能,、性能十分穩(wěn)定。星載氫原子鐘的在軌應(yīng)用,，對于實現(xiàn)北斗導(dǎo)航定位“分秒不差”,，發(fā)揮著重要作用。

　　自2009年12月,，北斗三號研制團隊開始加速沖刺,，并在2018年成功實現(xiàn)一年19星發(fā)射，在太空中再次刷新了“中國速度”,，不僅率先提出了國際上首個高中軌道星間鏈路混合型新體制,，形成了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的星間鏈路網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，自主定軌,、時間同步等系統(tǒng)方案,，填補了國內(nèi)空白；而且研發(fā),、建立了器部件國產(chǎn)化從研制,、驗證到應(yīng)用的一體化體系，徹底打破了核心器部件長期依賴進口,、受制于人的局面……今日之北斗,，已取得史詩般的進步和成就，“三步走”的戰(zhàn)略路徑,，從“夢想在望”變成“夢想在握”,。

　　未來，到2035年,，以北斗系統(tǒng)為核心,，建設(shè)完善更加泛在、更加融合,、更加智能的國家綜合定位導(dǎo)航授時體系,。

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