2020年7月31日,我國(guó)宣布北斗三號(hào)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)全面建成開(kāi)通。
“河漢縱且橫,北斗橫復(fù)直。”自古以來(lái),北斗七星如天河中一座燈塔,吸引著人們辨明方向、運(yùn)籌四時(shí)的灼灼目光,承載著人們面對(duì)浩瀚宇宙“援北斗兮酌桂漿”的豪邁。如今,屬于中國(guó)人的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)終于建成了。
(圖為北斗三號(hào)衛(wèi)星示意圖,中國(guó)航天科技集團(tuán)五院供圖)
100%成功率
早在上世紀(jì)80年代,我國(guó)便開(kāi)始探索適合國(guó)情的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)發(fā)展道路。1983年,以“兩彈一星”元?jiǎng)、中?guó)科學(xué)院院士陳芳允為代表的專(zhuān)家學(xué)者提出了利用2顆地球同步軌道衛(wèi)星來(lái)測(cè)定地面和空中目標(biāo)的設(shè)想,通過(guò)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。
在雙星定位的基礎(chǔ)上,中國(guó)北斗按照“三步走”戰(zhàn)略,先有源后無(wú)源,先區(qū)域后全球,走出了一條中國(guó)特色的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建設(shè)道路。
如果從2000年發(fā)射首顆北斗導(dǎo)航試驗(yàn)衛(wèi)星算起,20年間,中國(guó)用44次發(fā)射,成功將59顆北斗導(dǎo)航(試驗(yàn))衛(wèi)星送入太空,成功率達(dá)100%。
20年來(lái),中國(guó)航天人自力更生、披荊斬棘,在太空部署了北斗“大棋局”。如今,北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)已從遙不可及變?yōu)樽灾髟谖铡?/p>
“三步走”
自誕生以來(lái),北斗系統(tǒng)便與“三”結(jié)下了不解之緣。
北斗工程實(shí)施“三步走”戰(zhàn)略。按照規(guī)劃,中國(guó)在2000年年底建成北斗一號(hào)系統(tǒng),向中國(guó)提供服務(wù);2012年年底建成北斗二號(hào)系統(tǒng),向亞太地區(qū)提供服務(wù);2020年建成北斗三號(hào)系統(tǒng),向全球提供服務(wù)。
正如中國(guó)航天科技集團(tuán)所屬中國(guó)空間技術(shù)研究院北斗三號(hào)工程副總設(shè)計(jì)師、衛(wèi)星首席總設(shè)計(jì)師謝軍所言,北斗一號(hào)打破了國(guó)外技術(shù)壟斷,建立起國(guó)際上首個(gè)基于雙星定位原理的區(qū)域有源衛(wèi)星定位系統(tǒng);北斗二號(hào)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(xiàng)關(guān)鍵技術(shù),讓衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)“心臟”跳動(dòng)出中國(guó)心率;而北斗三號(hào)更是一馬當(dāng)先,開(kāi)始了從并跑到領(lǐng)跑的征程。
30顆全球組網(wǎng)衛(wèi)星
在美國(guó)GPS、俄羅斯格洛納斯、歐洲伽利略等導(dǎo)航系統(tǒng)紛紛以單一軌道衛(wèi)星部署星座的背景下,中國(guó)北斗獨(dú)樹(shù)一幟,采用三種軌道衛(wèi)星組成混合導(dǎo)航星座。
北斗三號(hào)系統(tǒng)星座包含3顆傾斜地球同步軌道(IGSO)衛(wèi)星、24顆中圓地球軌道(MEO)衛(wèi)星和3顆地球同步軌道(GEO)衛(wèi)星。
謝軍告訴記者,這種不同類(lèi)型軌道混合星座設(shè)計(jì)為北斗系統(tǒng)獨(dú)有,屬于國(guó)際首創(chuàng),可有效增加亞太地區(qū)的衛(wèi)星可見(jiàn)數(shù)量。
短短100字國(guó)際首創(chuàng)
作為國(guó)產(chǎn)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),北斗系統(tǒng)還擁有眾多其他導(dǎo)航系統(tǒng)沒(méi)有的優(yōu)勢(shì),短報(bào)文服務(wù)便是其中典型。
2008年四川汶川突發(fā)地震。震中映秀20多小時(shí)音訊全無(wú),突破死亡線趕到的部隊(duì)官兵通過(guò)北斗系統(tǒng)第一時(shí)間發(fā)出100余字短報(bào)文,字字千金。謝軍說(shuō),在地面通信信號(hào)盲區(qū)或其他通信手段失效后,北斗的短報(bào)文服務(wù)成了緊急時(shí)刻拯救生命的最后“保險(xiǎn)索”。
20載不凡歷程
回首過(guò)往,無(wú)數(shù)個(gè)精彩瞬間值得被銘記。1994年北斗一號(hào)系統(tǒng)工程立項(xiàng)、2000年北斗一號(hào)試驗(yàn)系統(tǒng)建成、2007年北斗二號(hào)首顆衛(wèi)星發(fā)射、2012年北斗二號(hào)區(qū)域系統(tǒng)建成、2019年北斗三號(hào)全球系統(tǒng)核心星座部署完成……
20載不凡歷程,足以讓一頭青絲的少年郎早生華發(fā)。以楊長(zhǎng)風(fēng)、謝軍為代表的北斗人與北斗工程共同成長(zhǎng)。作為北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)工程總設(shè)計(jì)師,如今的楊長(zhǎng)風(fēng)已是雪染雙鬢,他全程參加或主持三代北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的論證設(shè)計(jì)、工程建設(shè)和組織管理工作,見(jiàn)證著北斗一路成長(zhǎng)。
核心部件100%國(guó)產(chǎn)化
20載光輝歲月,中國(guó)完成了北斗一號(hào)、北斗二號(hào)、北斗三號(hào)3代系統(tǒng)建設(shè)。北斗系統(tǒng)徹底打破了核心器部件長(zhǎng)期依賴進(jìn)口、受制于人的局面,鑄造了“中國(guó)靈魂”,終成“大國(guó)重器”。
“國(guó)外對(duì)我們技術(shù)封鎖,怎么辦?自己干!”五院研制團(tuán)隊(duì)相關(guān)負(fù)責(zé)人回憶,當(dāng)時(shí)整個(gè)隊(duì)伍咬緊牙關(guān),全力啃下了這塊“硬骨頭”,讓國(guó)產(chǎn)星載銣鐘從無(wú)到有,從粗到細(xì),性能指標(biāo)不斷提高,成功突破封鎖。
如今北斗系統(tǒng)國(guó)產(chǎn)化率已提高至“核心部件100%國(guó)產(chǎn)”,一系列技術(shù)瓶頸被相繼攻克。該負(fù)責(zé)人說(shuō),“上世紀(jì)六七十年代我們有原子彈,現(xiàn)在我們有原子鐘,北斗因自主創(chuàng)新而挺起了國(guó)人的脊梁!”
展望未來(lái),中國(guó)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)總設(shè)計(jì)師楊長(zhǎng)風(fēng)表示,2035年中國(guó)將建成更加泛在、更加融合、更加智能的國(guó)家綜合定位導(dǎo)航授時(shí)體系,進(jìn)一步提升時(shí)空信息服務(wù)能力。屆時(shí)北斗將以更強(qiáng)的功能、更優(yōu)的性能,服務(wù)全球,造福人類(lèi)。