中國(guó)自主導(dǎo)航之路　北斗衛(wèi)星“技驚四座”

2012年10月25日，隨著第十六顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星的成功發(fā)射，中國(guó)完成整個(gè)區(qū)域?qū)Ш较到y(tǒng)空間段建設(shè)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的在軌測(cè)試后，將正式提供覆蓋亞太大部分地區(qū)的服務(wù)。深邃的太空中，中國(guó)人用智慧和汗水下了屬于自己的星座。舉國(guó)為之振奮，萬(wàn)眾為之歡騰!

回顧過(guò)去十余年的研制歷程，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)承擔(dān)著提高綜合國(guó)力的重大使命，伴隨著中國(guó)的成長(zhǎng)歷程，自力更生，一路披荊斬棘，闖出了一條中國(guó)式自主導(dǎo)航之路。

誕生： 在看不見(jiàn)硝煙的戰(zhàn)爭(zhēng)中走出的“北斗”

在提出利用衛(wèi)星進(jìn)行導(dǎo)航定位的設(shè)想方面，中國(guó)是與世界同步的。美國(guó)的GPS是在上世紀(jì)60年代開(kāi)始起步的，幾乎在同一時(shí)段，中國(guó)就開(kāi)始了自己的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)計(jì)，取名為“燈塔”，但是由于國(guó)家財(cái)力等原因，工程擱淺。1983年，“兩彈一星功勛獎(jiǎng)?wù)?rdquo;獲得者、中國(guó)科學(xué)院院士陳芳允提出了雙星定位設(shè)計(jì)方案，基于此方案，我國(guó)開(kāi)始積極地立項(xiàng)論證。1994年，經(jīng)國(guó)務(wù)院和中央軍委批準(zhǔn)，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建設(shè)的大幕正式拉開(kāi)。

當(dāng)時(shí)，世界各大國(guó)都高度認(rèn)識(shí)到自主開(kāi)發(fā)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的重要意義，美國(guó)和俄羅斯分別開(kāi)發(fā)了GPS和格洛納斯衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，歐盟則致力于建設(shè)獨(dú)立的伽利略系統(tǒng)，印度、日本也在積極謀求建設(shè)獨(dú)立自主的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。要有自主的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，是各大國(guó)不約而同達(dá)成的共識(shí)。衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)作為國(guó)家安全和社會(huì)發(fā)展不可或缺的信息基礎(chǔ)設(shè)施，是大國(guó)地位和綜合國(guó)力的重要標(biāo)志。空間資源緊張，爭(zhēng)奪十分激烈，各大國(guó)之間的角力，無(wú)疑是一場(chǎng)看不見(jiàn)硝煙的戰(zhàn)爭(zhēng)。

中國(guó)基于自身實(shí)際，創(chuàng)造性地提出了北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建設(shè)發(fā)展的總體思路：“先區(qū)域”再“全球”，采取“三步走”的發(fā)展戰(zhàn)略。第一步，建立北斗衛(wèi)星雙星定位試驗(yàn)系統(tǒng)，形成區(qū)域有源定位與導(dǎo)航服務(wù)能力;第二步，完成三種軌道十余顆衛(wèi)星的發(fā)射，建成區(qū)域?qū)Ш较到y(tǒng)，形成區(qū)域無(wú)源服務(wù)能力，向亞太地區(qū)提供定位、導(dǎo)航、授時(shí)以及短報(bào)文通信服務(wù);第三步，建成由5顆靜止軌道衛(wèi)星和30顆非靜止軌道衛(wèi)星組成的覆蓋全球的北斗全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，形成全球無(wú)源服務(wù)能力。實(shí)現(xiàn)獨(dú)立自主、開(kāi)放兼容、技術(shù)先進(jìn)、穩(wěn)定可靠、國(guó)際一流、具有中國(guó)特色北斗導(dǎo)航系統(tǒng)建設(shè)的目標(biāo)。

亮劍：北斗衛(wèi)星定位試驗(yàn)系統(tǒng)“技驚四座”

經(jīng)歷了緊鑼密鼓的研制，2000年10月31日，北斗定位衛(wèi)星01星發(fā)射，11月6日成功定點(diǎn);2000年12月21日02星發(fā)射，12月26日成功定點(diǎn)。兩顆衛(wèi)星順利完成在軌性能測(cè)試，性能參數(shù)滿(mǎn)足研制任務(wù)要求。經(jīng)過(guò)近3年的調(diào)試、測(cè)試和試運(yùn)行，2003年12月15日，中國(guó)第一代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)正式開(kāi)通運(yùn)行，成為繼美國(guó)的GPS和俄羅斯的格洛納斯系統(tǒng)之后，全球第三個(gè)建成并投入使用的衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)，舉世為之震驚。

北斗衛(wèi)星定位試驗(yàn)系統(tǒng)具有鮮明的“中國(guó)特色”，利用兩顆地球靜止軌道衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)區(qū)域?qū)Ш蕉ㄎ粚儆谑澜缡讋?chuàng)。專(zhuān)家介紹，北斗雙星導(dǎo)航定位試驗(yàn)系統(tǒng)是一個(gè)創(chuàng)新的、成功的、實(shí)用的、投資很少的初級(jí)起步系統(tǒng)，該系統(tǒng)的建立，解決了我國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)有無(wú)的問(wèn)題，“快、好、省”的邁出了我國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建設(shè)的重要一步，對(duì)于推動(dòng)國(guó)防和國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)起到了重要的作用。

該系統(tǒng)具有三大功能：一是快速確定用戶(hù)所在的地理位置，向用戶(hù)及主管部門(mén)提供導(dǎo)航信息;二是為用戶(hù)與用戶(hù)、用戶(hù)與地面指揮中心之間提供雙向簡(jiǎn)短報(bào)文通信服務(wù)，用戶(hù)可以一次傳送120個(gè)漢字的短報(bào)文信息;三是向用戶(hù)定時(shí)發(fā)播授時(shí)信息，為用戶(hù)提供時(shí)差修正值。

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位試驗(yàn)系統(tǒng)目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于交通運(yùn)輸、通信、電力、金融、氣象、海洋、水文監(jiān)測(cè)等等各個(gè)方面，該系統(tǒng)還為公務(wù)用車(chē)監(jiān)管提供了新的途徑，取得了明顯的效益。

從北斗衛(wèi)星雙星導(dǎo)航定位試驗(yàn)系統(tǒng)建設(shè)之初起，該系統(tǒng)就被定位為一個(gè)驗(yàn)證技術(shù)、積累經(jīng)驗(yàn)的試驗(yàn)性工程。在北斗雙星導(dǎo)航定位系統(tǒng)的建設(shè)中，進(jìn)行了大量的新技術(shù)的試驗(yàn)驗(yàn)證，從而為下一代導(dǎo)航衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)部署進(jìn)行了技術(shù)上的準(zhǔn)備。

噴?。好芗M網(wǎng)建設(shè)北斗衛(wèi)星區(qū)域?qū)Ш较到y(tǒng)

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位試驗(yàn)系統(tǒng)雖然實(shí)現(xiàn)了我國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航定位劃時(shí)代的進(jìn)步，但也存在一些問(wèn)題，如，覆蓋范圍有限、定位的精度不夠高、用戶(hù)數(shù)量受到限制、不適用于高速移動(dòng)的用戶(hù)等。因此，建設(shè)由多顆衛(wèi)星組成，具備無(wú)源定位、測(cè)速和授時(shí)功能，同時(shí)實(shí)現(xiàn)兼顧北斗衛(wèi)星試驗(yàn)系統(tǒng)的雙向簡(jiǎn)短數(shù)字報(bào)文通信、位置報(bào)告功能的北斗衛(wèi)星區(qū)域?qū)Ш较到y(tǒng)迫在眉睫。

2004年，建設(shè)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航區(qū)域系統(tǒng)的工程正式立項(xiàng)，開(kāi)始了全面啟動(dòng)工作。

2007年4月14日，我國(guó)北斗衛(wèi)星區(qū)域?qū)Ш较到y(tǒng)的第一顆衛(wèi)星，也是首顆中圓軌道衛(wèi)星發(fā)射成功，拉開(kāi)了北斗區(qū)域?qū)Ш较到y(tǒng)建設(shè)的序幕。

2010年的連續(xù)密集發(fā)射，為北斗衛(wèi)星區(qū)域?qū)Ш较到y(tǒng)增加了5個(gè)“新成員”。當(dāng)2011年4月第八顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星在太空安家后，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)構(gòu)成了“3+3”的星座構(gòu)型(包括3顆同步靜止軌道衛(wèi)星和3顆傾斜同步軌道衛(wèi)星)，這標(biāo)志著北斗區(qū)域衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的基本系統(tǒng)建設(shè)完成，具備了向我國(guó)大部分地區(qū)提供初始服務(wù)的能力。

隨著2011年7月27日和12月2日，第九顆和第十顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星“落戶(hù)”傾斜同步軌道，有效提高了系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。2011年12月27日上午，國(guó)務(wù)院新聞辦正式發(fā)布，北斗衛(wèi)星區(qū)域?qū)Ш较到y(tǒng)開(kāi)始試運(yùn)行，向中國(guó)及周邊地區(qū)提供連續(xù)的、免費(fèi)的導(dǎo)航定位和授時(shí)服務(wù)。

2012年，北斗衛(wèi)星區(qū)域?qū)Ш较到y(tǒng)再次迎來(lái)5星密集發(fā)射期，其中，第十二、十三顆衛(wèi)星以及第十四、十五顆衛(wèi)星均為一箭雙星發(fā)射。此次第十六顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星成功發(fā)射，一段時(shí)間的在軌測(cè)試后，將正式提供覆蓋亞太大部分地區(qū)的服務(wù)。

積蓄：以北斗衛(wèi)星全球?qū)Ш较到y(tǒng)展開(kāi)巔峰對(duì)決

在空間資源的角逐中，中國(guó)人以區(qū)域?qū)Ш较到y(tǒng)部署了無(wú)處不在的向?qū)?，起步雖比美國(guó)GPS晚了20年，卻以強(qiáng)勁的勢(shì)頭迎頭追趕，“后起之秀”令世界為之震驚。

在北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的建設(shè)過(guò)程中，中國(guó)航天科技集團(tuán)公司五院北斗研制隊(duì)伍堅(jiān)持自主創(chuàng)新，聚焦建設(shè)國(guó)際一流導(dǎo)航系統(tǒng)的目標(biāo)，不畏艱難險(xiǎn)阻，勇敢迎接挑戰(zhàn)，通過(guò)技術(shù)攻關(guān)和工程實(shí)踐，先后攻克了12項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，突破了40多項(xiàng)專(zhuān)業(yè)技術(shù)，填補(bǔ)了數(shù)十項(xiàng)技術(shù)空白，探索了一條科學(xué)組織航天器組批研制生產(chǎn)的新模式，為北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的建設(shè)和今后的可持續(xù)發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)，樹(shù)立了建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家的光輝典范。同時(shí)，充分利用北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)所獨(dú)有的導(dǎo)航、通信相結(jié)合的服務(wù)特色，實(shí)現(xiàn)了在各個(gè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了邊建設(shè)、邊發(fā)展、邊應(yīng)用的良好局面。經(jīng)過(guò)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位試驗(yàn)系統(tǒng)幾年的發(fā)展，到北斗衛(wèi)星區(qū)域?qū)Ш较到y(tǒng)的建成，其巨大的應(yīng)用潛力和作用逐步被國(guó)內(nèi)用戶(hù)所認(rèn)可。

最為關(guān)鍵的是，經(jīng)過(guò)十幾年來(lái)的工程實(shí)踐，大量的工程管理和技術(shù)人員得到了鍛煉，一個(gè)以中青年人為骨干的航天器工程研制生產(chǎn)和航天技術(shù)應(yīng)用人才隊(duì)伍活躍在導(dǎo)航衛(wèi)星研制和應(yīng)用的舞臺(tái)，同時(shí)，也為衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的未來(lái)發(fā)展提供了雄厚的人才保障。

今后，我國(guó)將突破以星座組網(wǎng)、高精度時(shí)空基準(zhǔn)、星座自主運(yùn)行為主要特征的關(guān)鍵技術(shù)，發(fā)射多顆導(dǎo)航衛(wèi)星，于2020年，建成北斗衛(wèi)星全球?qū)Ш较到y(tǒng)。屆時(shí)，北斗導(dǎo)航系統(tǒng)服務(wù)范圍將覆蓋全球，導(dǎo)航定位精度、系統(tǒng)安全性能將提高，短報(bào)文通信功能也將進(jìn)一步改善。

目前，為實(shí)現(xiàn)北斗衛(wèi)星全球?qū)Ш较到y(tǒng)的組網(wǎng)目標(biāo)，研制隊(duì)伍正在緊張的研制過(guò)程中。中國(guó)正厲兵秣馬，積極備戰(zhàn)未來(lái)的“巔峰對(duì)決”。