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顆北斗導航衛(wèi)星成功發(fā)射,。隨著該星進入預定工作軌道，北斗三號全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)星座部署全面完成,。

攝影胡煦劼

20世紀80年代開始，我國開始探索適合國情的衛(wèi)星導航系統(tǒng)發(fā)展道路,，形成了“三步走”發(fā)展戰(zhàn)略,。自1994年北斗一號系統(tǒng)工程立項至今，我國用26年的時間實現了59顆北斗衛(wèi)星（包括55顆北斗導航衛(wèi)星和4顆北斗導航試驗衛(wèi)星）的發(fā)射,。

回望中國北斗的發(fā)展,，是一條各方力量同舟共濟、攜手拼搏,，共同走出的非凡之旅,。

率先“吃螃蟹”的北斗一號

早在北斗工程誕生之前，我國曾在衛(wèi)星導航領域苦苦摸索,，在理論探索和研制實踐方面都開展了卓有成效的工作,。

立項于20世紀60年代末的“燈塔計劃”，雖然最終因技術方向轉型,、財力有限等原因終止,，但它卻如同黑夜中的明燈，以十余年的設計和研制,，為五院積累了寶貴的工程經驗,。

精益求精的北斗人航天五院供圖

1983年,，以陳芳允院士為代表的專家學者,，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的設想。經過大量理論和技術研究工作,，雙星定位系統(tǒng)概念逐步明晰,。

接下來是一步跨到全球組網，還是分階段走,？當時引發(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,。

1993年初,，五院提出衛(wèi)星總體方案,，初步確定了衛(wèi)星技術狀態(tài)和總體技術指標。次年北斗一號系統(tǒng)工程立項,，研制工作全面展開,。

然而，在當時國外技術封鎖,、國內部件廠家尚未成熟的情況下,，北斗一號研制只能在摸索中起步。據五院北斗一號總設計師范本堯院士回憶,，北斗一號的國產化是從太陽帆板做起,。“當時很多衛(wèi)星都不敢上,，北斗是第一個‘吃螃蟹’的,，硬著頭皮上?！彼f,。

在此后的國產化攻關中，不論是東方紅三號平臺的橫空出世,，還是影響長壽命的關鍵部件,，以李祖洪總指揮、范本堯總設計師等為代表的老一輩北斗人,，憑借自力更生的創(chuàng)業(yè)精神逐一攻克難關,，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)星導航系統(tǒng)的國家,。

同時，在此過程中積累的建設和應用實踐經驗,，以及迅速成長的北斗研制隊伍,，為后續(xù)工程建設打下了堅實基礎。

北斗二號在激情歲月中成長

1999年,，五院在全力研制北斗一號衛(wèi)星的同時,，開始了對第二代衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)的論證。2004年,，北斗二號衛(wèi)星工程正式立項研制,。

為實現快速形成區(qū)域導航服務能力的國家戰(zhàn)略，以謝軍,、楊慧等為代表的北斗人,，設計了國際上首個以GEO（地球同步軌道）/IGSO（傾斜地球同步軌道）衛(wèi)星為主、有源與無源導航多功能服務相融合的衛(wèi)星方案，攻克了以導航衛(wèi)星總體技術,、高精度星載原子鐘等多項關鍵技術,，打破了國外技術封鎖，建成了國際上首個混合星座區(qū)域衛(wèi)星導航系統(tǒng),。

北斗二號的8年研制,，是讓北斗人難忘的激情歲月。2007年,，首顆北斗二號衛(wèi)星迎來研制攻關的關鍵時刻,。根據國際電聯的頻率申請規(guī)則，有限的頻率資源過期作廢,。研制隊伍爭分奪秒完成了所有前期研制,，進駐發(fā)射場后又大干3天體力活，搬設備,、扛機柜,、布電纜，沒有片刻喘息,，緊接著又是200小時不間斷的加電測試,。

在這場與時間的賽跑中，院士,、型號老總和技術人員一起排班,，共同戰(zhàn)勝種種考驗。

不少隊員因為水土不服和過度疲勞而拉肚子,、發(fā)燒,，總設計師謝軍3次暈倒……2007年4月16日，首顆北斗二號衛(wèi)星發(fā)射2天后,，傳回了清晰的信號,，使我國衛(wèi)星導航系統(tǒng)具備了獲得空間頻率資源的資格。

此時,，頻率有效時間僅剩不到4小時,。

此后數年，北斗二號衛(wèi)星發(fā)射連戰(zhàn)連捷,。2012年12月27日,，北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)正式提供區(qū)域服務，成為國際衛(wèi)星導航系統(tǒng)四大服務商之一,。

北斗三號開啟創(chuàng)新發(fā)展新征程

在北斗二號正式提供區(qū)域導航定位服務前,，北斗三號全球導航系統(tǒng)的論證驗證工作已拉開序幕，確定了建設獨立自主,、開放兼容,、技術先進,、穩(wěn)定可靠的全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)的發(fā)展目標。自此,，北斗開啟了創(chuàng)新發(fā)展的新征程。

建設高性能,、高可靠的北斗全球衛(wèi)星導航系統(tǒng),，是我國科技領域中長期發(fā)展規(guī)劃的16個重大專項之一。相對于北斗二號區(qū)域系統(tǒng),，北斗三號服務區(qū)域將擴展至全球,，同時實現下行導航信號升級與改造等關鍵技術突破，為用戶提供更為優(yōu)質的服務,。

北斗三號

該系統(tǒng)建設既是對北斗區(qū)域系統(tǒng)的完善與升級，更是聚焦世界一流衛(wèi)星導航系統(tǒng)的攀登與跨越,。系統(tǒng)建成后性能與GPS相當,，將使我國衛(wèi)星導航系統(tǒng)達到國際先進水平。

自2009年12月起,，北斗三號研制團隊在謝軍,、遲軍、王平,、陳忠貴等專家?guī)ьI下加速沖刺,，于2018年成功實現一年19星發(fā)射，在太空中刷新了“中國速度”,。北斗三號全球導航系統(tǒng)不僅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權的星間鏈路網絡協議，自主定軌,、時間同步等系統(tǒng)方案,，還研發(fā)、建立了器部件國產化從研制,、驗證到應用的一體化體系,，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?！叭阶摺钡膽?zhàn)略路徑,，從“夢想在望”變成“夢想在握”。

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北斗三號牛在哪,？

新突破實現聯通無極限,。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)星的數據傳輸通道,，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,，采取星間、星地傳輸功能一體化設計,，實現了衛(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取得聯系。用星間鏈路技術實現太空兄弟間手拉手,，心相通,，不僅實現了相互間的通信和數據傳輸，還能相互測距,，自動“保持隊形”,，可以減輕地面管理維護壓力。星間鏈路技術的應用中,，設計了全新的網絡協議,、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,，是北斗全球導航系統(tǒng)建設的一大特色,。

雙星運往發(fā)射塔架航天五院供稿

新技術實現衛(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)星導航技術是國民經濟的重要基礎設施，也是為全人類提供時間坐標和空間坐標的基礎設施,，服務的連續(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)星導航服務一旦中斷,，國家和社會的正常運行會受到很大的影響，因此,，對衛(wèi)星導航的可靠性,、連續(xù)性提出了苛刻設計的要求。為了提高衛(wèi)星在軌服務的可靠性,，北斗三號衛(wèi)星采取了多項可靠性措施,，使衛(wèi)星的設計壽命達到12年,，達到國際導航衛(wèi)星的先進水平，為北斗系統(tǒng)服務的連續(xù),、穩(wěn)定提供了基礎保證,。

北斗三號

新“神器”讓服務“零誤差”,。為了提高服務的精度,，北斗三號配置了新一代原子鐘，通過提升原子鐘指標,，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)定的特性保證產生時間的精準性,，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氫原子鐘,。氫原子鐘雖然質量和功耗比銣原子鐘大,，但穩(wěn)定性和漂移率等指標更優(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用驗證，為北斗全球導航系統(tǒng)進行了技術探索,，至今功能,、性能十分穩(wěn)定。星載氫原子鐘的在軌應用,，對于實現北斗導航定位“分秒不差”,，發(fā)揮著重要作用。

據中國航天科技集團五院介紹,，北斗三號的服務能力較北斗二號拓展了10倍,，在通信、電力,、金融,、測繪交通、漁業(yè),、農業(yè),、林業(yè)等領域，更多的人可以享受到北斗導航系統(tǒng)的普惠服務,。

北斗大事記

1,、1994年北斗一號系統(tǒng)工程立項,。

2、2003年北斗一號系統(tǒng)建成,，我國成為繼美,、俄之后第三個擁有自主衛(wèi)星導航系統(tǒng)的國家。

3,、2004年北斗二號衛(wèi)星工程立項,。

4、2009年12月北斗三號立項,。

5,、2012年成功建成國際上首個混合星座區(qū)域衛(wèi)星導航系統(tǒng)，北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)正式提供區(qū)域服務,，北斗系統(tǒng)成為國際衛(wèi)星導航系統(tǒng)四大服務商之一,。

6、2018年12月27日,，北斗三號基本系統(tǒng)正式向“一帶一路”及全球提供基本導航服務,，中國北斗距離全球組網的目標邁出了實質性的一步。

7,、2019年12月底,，全球系統(tǒng)核心星座部署完成，對北斗導航系統(tǒng)全球組網的順利完成具有里程碑式重要意義,。

8,、2020年6月23日，第55顆北斗導航衛(wèi)星成功發(fā)射,，北斗三號全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)星座部署全面完成,。

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

另外，北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)發(fā)展至今,，也離不開兢兢業(yè)業(yè)運送每一顆北斗導航衛(wèi)星上天的“北斗專列”——長征三號甲系列運載火箭,。下面這張長圖帶你認識他們。