北斗組網(wǎng)，靜待此星。

　　據(jù)中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)管理辦公室消息，6月16日推遲執(zhí)行的北斗三號(hào)最后一顆全球組網(wǎng)衛(wèi)星發(fā)射任務(wù)相關(guān)技術(shù)問(wèn)題已排除，任務(wù)重新啟動(dòng)，6月23日擇機(jī)發(fā)射。

　　這是我國(guó)第55顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星，也是北斗三號(hào)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的最后一顆組網(wǎng)衛(wèi)星。發(fā)射任務(wù)完成后，意味著北斗三號(hào)的30顆組網(wǎng)衛(wèi)星全部到位，北斗三號(hào)星座部署全面完成，北斗將進(jìn)入服務(wù)全球、造福人類(lèi)的新時(shí)代。

　　組網(wǎng)收官 嚞星高照

　　6月22日，距離發(fā)射還有1天時(shí)間，西昌衛(wèi)星發(fā)射中心，衛(wèi)星已安全地置于火箭整流罩中，在塔架上整裝待發(fā)。試驗(yàn)隊(duì)員和發(fā)射場(chǎng)工作人員忙碌一如往常，發(fā)射任務(wù)各系統(tǒng)進(jìn)行了全航區(qū)合練，各測(cè)控站點(diǎn)模擬真實(shí)狀態(tài)下信號(hào)的往來(lái)測(cè)試，信號(hào)口令等各類(lèi)信息正常。

　　不帶隱患上天，是航天發(fā)射的基本原則。由于承擔(dān)發(fā)射任務(wù)的長(zhǎng)征三號(hào)乙運(yùn)載火箭在臨射前的測(cè)試過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品技術(shù)問(wèn)題，發(fā)射任務(wù)推遲。任務(wù)推遲后，工程全線(xiàn)按照技術(shù)流程將此前已加注好的常規(guī)推進(jìn)劑泄回，并對(duì)火箭各系統(tǒng)進(jìn)行了狀態(tài)歸零檢查，確保零隱患發(fā)射。

　　下好北斗三號(hào)全球組網(wǎng)“大棋盤(pán)”中的定盤(pán)之子，此次發(fā)射任務(wù)極為關(guān)鍵。4月4日，衛(wèi)星運(yùn)抵西昌衛(wèi)星發(fā)射中心；而在4月2日，衛(wèi)星試驗(yàn)隊(duì)隊(duì)員就已出征發(fā)射場(chǎng)，為北斗全球組網(wǎng)做沖刺準(zhǔn)備。對(duì)隊(duì)員們來(lái)說(shuō)，這次兩個(gè)半月的發(fā)射場(chǎng)準(zhǔn)備期，是在歷次發(fā)射場(chǎng)任務(wù)中，連續(xù)在場(chǎng)時(shí)間最長(zhǎng)的一次。

　　北斗三號(hào)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在星座設(shè)計(jì)上具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，采用三種軌道衛(wèi)星形成的混合星座：中圓地球軌道(MEO)衛(wèi)星、地球同步軌道(GEO)衛(wèi)星和傾斜地球同步軌道(IGSO)衛(wèi)星。北斗科研人員親切地稱(chēng)地球同步軌道衛(wèi)星為“吉星”，而此次發(fā)射的“收官之星”是吉星家族中的第三名成員，因此也獲名“嚞星”。

　　據(jù)中國(guó)航天科技集團(tuán)五院北斗三號(hào)衛(wèi)星副總設(shè)計(jì)師劉天雄介紹，“嚞星”在北斗家族里塊頭最大。它采用由“北斗大本營(yíng)”五院研制的東方紅三B(導(dǎo)航)衛(wèi)星平臺(tái)，這是我國(guó)現(xiàn)役規(guī)模最大的衛(wèi)星平臺(tái)之一，寬敞的載荷空間里，有一半留給了各種通信載荷，承載能力十分強(qiáng)大。

　　“嚞星”的本領(lǐng)也很強(qiáng)大，肩負(fù)增強(qiáng)整體技術(shù)指標(biāo)的職責(zé)，還攜帶了許多“神器”，為北斗三號(hào)系統(tǒng)在軌運(yùn)行和應(yīng)用開(kāi)疆拓土?！八鼮槲覈?guó)及周邊地區(qū)提供導(dǎo)航增強(qiáng)服務(wù)，所以放到最后發(fā)射。”劉天雄說(shuō)，“嚞星”具備無(wú)線(xiàn)電導(dǎo)航、無(wú)線(xiàn)電測(cè)定、星基增強(qiáng)、精密單點(diǎn)定位、功率增強(qiáng)、站間時(shí)間同步和定位等本領(lǐng)，大大拓展了北斗的應(yīng)用場(chǎng)景。以星基增強(qiáng)功能為例，衛(wèi)星通過(guò)兩個(gè)頻點(diǎn)播發(fā)符合國(guó)際民航組織標(biāo)準(zhǔn)的星基增強(qiáng)信號(hào)，可以精確護(hù)航飛機(jī)起降，為國(guó)內(nèi)外民航用戶(hù)提供花費(fèi)更低、可用性更高的導(dǎo)航服務(wù)。

　　在北斗三號(hào)的30顆組網(wǎng)衛(wèi)星中，包含“嚞星”在內(nèi)的地球同步軌道衛(wèi)星有3顆。這類(lèi)衛(wèi)星定點(diǎn)于赤道上空約3.6萬(wàn)公里的高軌天疆，一顆可覆蓋約40%的地球面積。衛(wèi)星運(yùn)行軌道平面與赤道平面重合，軌道周期和地球在慣性空間中的自轉(zhuǎn)方向一致，周期也一致，即23小時(shí)56分4秒。這樣一來(lái)，3顆衛(wèi)星與地面位置就能保持相對(duì)不變，便于實(shí)現(xiàn)區(qū)域服務(wù)。

　　除了與赤道平面重合的地球同步軌道衛(wèi)星外，北斗三號(hào)還有3顆傾斜地球同步軌道衛(wèi)星。它們的軌道高度與前者相同，但帶有55度的傾斜角度，運(yùn)行軌跡點(diǎn)呈現(xiàn)“8”字形的封閉曲線(xiàn)，就像在跳“8”字舞，并以這種運(yùn)行方式聚焦亞太地區(qū)。

　　其余24顆均為中圓地球軌道衛(wèi)星，2019年就已全部完成發(fā)射。它們是北斗三號(hào)全球組網(wǎng)的主力衛(wèi)星，運(yùn)行在距離地面2萬(wàn)多公里的軌道上，一刻不停地繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)，軌道周期約為12小時(shí)，和地球自轉(zhuǎn)周期不同步?！皬牡孛嫔峡?，它由西向東不斷運(yùn)動(dòng)、覆蓋全球。要想提供全球?qū)Ш椒?wù)，主要依靠中圓地球軌道衛(wèi)星，它們也因此成為北斗全球組網(wǎng)的核心星座?！敝袊?guó)航天科技集團(tuán)五院北斗三號(hào)衛(wèi)星總設(shè)計(jì)師王平說(shuō)。

　　大國(guó)重器 中國(guó)制造

　　北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是由我國(guó)自主建設(shè)運(yùn)行的重要空間基礎(chǔ)設(shè)施，也是我國(guó)迄今為止，規(guī)模最大、覆蓋范圍最廣、服務(wù)性能要求最高的巨型復(fù)雜航天系統(tǒng)。

　　從上世紀(jì)80年代提出設(shè)想，到1994年正式啟動(dòng)北斗一號(hào)工程建設(shè)；從北斗一號(hào)向中國(guó)提供服務(wù)、北斗二號(hào)覆蓋亞太地區(qū)，到北斗三號(hào)完成全球組網(wǎng)，30多年時(shí)間里，幾代北斗人按“三步走”戰(zhàn)略，奮起直追、并跑超越，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。

　　北斗作為繼美國(guó)GPS、俄羅斯格洛納斯、歐洲伽利略后的全球第四大衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和核心技術(shù)，衛(wèi)星單機(jī)和關(guān)鍵元器件國(guó)產(chǎn)化率達(dá)到100%。

　　導(dǎo)航系統(tǒng)提供的是時(shí)間和空間信息，構(gòu)成的是時(shí)空基準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)，無(wú)論天上飛的、地上走的還是水里游的，無(wú)論人員、車(chē)輛、輪船還是飛行器，都離不開(kāi)精準(zhǔn)的時(shí)空信息?！白鳛榛A(chǔ)標(biāo)稱(chēng)的時(shí)間和空間信息，如果由別人提供，就會(huì)陷入被動(dòng)。”航天科技集團(tuán)五院北斗三號(hào)衛(wèi)星總設(shè)計(jì)師陳忠貴說(shuō)，“比如，對(duì)新基建來(lái)說(shuō)，時(shí)間基準(zhǔn)和空間位置基準(zhǔn)就是至關(guān)重要基礎(chǔ)，可以說(shuō)，北斗導(dǎo)航系統(tǒng)是新基建的基建，基礎(chǔ)的基礎(chǔ)?！?/p>

　　北斗建設(shè)難在哪里？“衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)就像太空中的燈塔?！敝袊?guó)航天科技集團(tuán)五院北斗三號(hào)工程副總設(shè)計(jì)師、北斗三號(hào)衛(wèi)星首席總設(shè)計(jì)師謝軍給出了形象的比喻，“高精度的太空燈塔如何建立起來(lái)？自己的位置誰(shuí)來(lái)測(cè)？怎么保持穩(wěn)定？多顆衛(wèi)星如何能夠安全、可靠地工作？這些都是難題?！?/p>

　　“四連問(wèn)”涉及衛(wèi)星本體構(gòu)造、導(dǎo)航總體技術(shù)、核心單機(jī)研制、自主創(chuàng)新突破四大方面。核心技術(shù)是買(mǎi)不來(lái)、等不來(lái)、要不來(lái)的，必須走國(guó)產(chǎn)化之路，北斗為之艱難求索：北斗一號(hào)解決了衛(wèi)星最基本的問(wèn)題，諸如供配電的太陽(yáng)帆板等核心產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化；北斗二號(hào)打破了國(guó)外的技術(shù)封鎖，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)；北斗三號(hào)更是一馬當(dāng)先，開(kāi)始了從并跑轉(zhuǎn)向領(lǐng)跑的征程。中國(guó)率先提出國(guó)際上首個(gè)高中軌道星間鏈路混合型新體制，形成了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的星間鏈路網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、自主定軌、時(shí)間同步等系統(tǒng)方案；建立了器部件國(guó)產(chǎn)化從研制、驗(yàn)證到應(yīng)用一體化體系，徹底打破了核心器部件長(zhǎng)期依賴(lài)進(jìn)口、受制于人的局面。

　　同為國(guó)際電信聯(lián)盟的會(huì)員，中國(guó)北斗與美國(guó)GPS、歐洲伽利略和俄羅斯格洛納斯不是非此即彼，而是兼容合作的關(guān)系。去年，中俄衛(wèi)星導(dǎo)航政府間合作協(xié)定正式生效。按照該協(xié)定，中俄兩國(guó)將至少各在對(duì)方境內(nèi)部署3個(gè)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)地面站，并將在開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)使用格洛納斯和北斗系統(tǒng)的民用導(dǎo)航設(shè)備等方面合作。

　　北斗還擁有自己的“獨(dú)家秘笈”。有源定位是中國(guó)北斗的創(chuàng)舉之一。有源定位利用無(wú)線(xiàn)電測(cè)定技術(shù)，通過(guò)兩顆GEO衛(wèi)星聯(lián)手，不僅能回答用戶(hù)“我在哪”，還能告訴關(guān)注用戶(hù)行蹤的相關(guān)方“你在哪”，廣泛用在搜救、漁業(yè)等領(lǐng)域，是保障民生安全的“千里眼”。

　　短報(bào)文通信能力也是北斗獨(dú)有的“基因”。手機(jī)通過(guò)基站提供服務(wù)，而在海上沒(méi)有手機(jī)信號(hào)或是災(zāi)害發(fā)生通信受阻時(shí)，如果擁有北斗終端，就相當(dāng)于擁有了天上的衛(wèi)星“基站”，人們可以通過(guò)衛(wèi)星發(fā)送短報(bào)文，與外界取得聯(lián)系。值得一提的是，北斗三號(hào)的短報(bào)文通信能力顯著提升，信息發(fā)送能力從一次120漢字提升到一次1200漢字，遇到突發(fā)情況時(shí)無(wú)需字斟句酌，還可以發(fā)送圖片等信息，應(yīng)用場(chǎng)景更豐富。目前，中國(guó)的漁民和海洋執(zhí)法船上基本都配備了北斗專(zhuān)門(mén)的通信終端。

　　中國(guó)北斗 全球共享

　　北斗在天邊，服務(wù)在身邊。

　　手機(jī)導(dǎo)航、自動(dòng)駕駛、無(wú)人插秧、災(zāi)害預(yù)警、海上搜救……通過(guò)提供全天候、全天時(shí)、高精度的定位、導(dǎo)航和授時(shí)服務(wù)，北斗系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)生活的各個(gè)領(lǐng)域，產(chǎn)生顯著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益同時(shí)，也改變著人們的生活。

　　10天建成一座醫(yī)院——在武漢知音湖畔的一處空地上，火神山醫(yī)院拔地而起。疫情下，令人嘆服的“中國(guó)速度”背后，離不開(kāi)遠(yuǎn)在天邊的北斗“助攻”。

　　即使場(chǎng)地環(huán)境復(fù)雜，北斗也能實(shí)現(xiàn)高精度定位、精確標(biāo)繪，為建設(shè)兩座醫(yī)院爭(zhēng)取時(shí)間。北斗高精度定位設(shè)備火速馳援火神山和雷神山醫(yī)院建設(shè)現(xiàn)場(chǎng)，確保工地大部分放線(xiàn)測(cè)量工作一次完成；基于北斗系統(tǒng)的上百架10公斤至1.5噸載重?zé)o人機(jī)，將一線(xiàn)急需的醫(yī)療和防疫物資精準(zhǔn)送到醫(yī)護(hù)人員手中，減少人員接觸，降低了交叉感染風(fēng)險(xiǎn)。

　　在抗疫中大顯身手后，北斗在前不久的珠峰高程測(cè)量中再次大放異彩。全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(GNSS)衛(wèi)星測(cè)量是珠峰測(cè)高的重要一環(huán)。在珠峰峰頂，GNSS接收機(jī)能通過(guò)衛(wèi)星獲取平面位置、峰頂雪面大地高等信息，并將大地高程換算成海拔高程。

　　15年前，我國(guó)測(cè)量珠峰高程時(shí)，GNSS衛(wèi)星測(cè)量主要依賴(lài)美國(guó)的GPS系統(tǒng)。而此次測(cè)量，我國(guó)同時(shí)參考中國(guó)北斗、美國(guó)GPS、歐洲伽利略、俄羅斯格洛納斯四大全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，并且以北斗的數(shù)據(jù)為主。

　　“能在世界最高峰的高程測(cè)量中應(yīng)用北斗系統(tǒng)，這是我們中國(guó)測(cè)繪人的驕傲?！弊匀毁Y源部第一大地測(cè)量隊(duì)(國(guó)測(cè)一大隊(duì))隊(duì)長(zhǎng)、2020珠峰高程測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)總指揮李國(guó)鵬說(shuō)。

　　北斗在中國(guó)，也在全世界。

　　印度尼西亞土地確權(quán)、科威特建筑施工、烏干達(dá)國(guó)土測(cè)試、緬甸精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、馬爾代夫海上打樁、泰國(guó)倉(cāng)儲(chǔ)物流、柬埔寨無(wú)人機(jī)應(yīng)用……隨著北斗三號(hào)系統(tǒng)建設(shè)日臻完善，更廣地域、更多領(lǐng)域的全球民眾享受到北斗帶來(lái)的高效與便利。

　　在印度班加羅爾市中心的一個(gè)建筑工地上，舒塔姆建筑有限公司測(cè)繪工程師阿倫·庫(kù)普達(dá)正進(jìn)行建筑施工測(cè)量。他在工地上不同地點(diǎn)間走動(dòng)，準(zhǔn)確的定位信息實(shí)時(shí)顯示在他手中的設(shè)備上。

　　他手中的設(shè)備，是北斗測(cè)繪設(shè)備。設(shè)備通過(guò)接收來(lái)自基準(zhǔn)站的差分改正數(shù)據(jù)，能很快達(dá)到厘米級(jí)的定位精度，再通過(guò)藍(lán)牙連接，直接向設(shè)備傳遞位置數(shù)據(jù)，完成測(cè)量坐標(biāo)等工作?！跋啾戎坝眠^(guò)的設(shè)備，中國(guó)的北斗測(cè)繪設(shè)備定位精準(zhǔn)度更高，使用更便利?！卑悺?kù)普達(dá)說(shuō)。

　　阿倫·庫(kù)普達(dá)的“用戶(hù)反饋”是北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)為全球民眾提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)的一個(gè)縮影。2018年底，北斗三號(hào)基本系統(tǒng)建成，提前兩年為全球用戶(hù)提供服務(wù)；去年底，北斗三號(hào)核心星座部署完成；今年，北斗三號(hào)全球組網(wǎng)發(fā)射任務(wù)成功后，將正式開(kāi)啟北斗全球新時(shí)代。

　　“目前，世界上已有半數(shù)以上的國(guó)家使用我們的北斗，今年全球系統(tǒng)建成后，無(wú)論你在世界的任何角落，北斗都會(huì)向你提供滿(mǎn)意的服務(wù)。”北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)工程總設(shè)計(jì)師楊長(zhǎng)風(fēng)說(shuō)，北斗為全球衛(wèi)星導(dǎo)航事業(yè)發(fā)展提供了中國(guó)方案，將以更開(kāi)放的姿態(tài)、強(qiáng)大的功能和優(yōu)質(zhì)的性能服務(wù)全球，造福人類(lèi)。

　　夢(mèng)想無(wú)止境，北斗無(wú)止境。隨著5G商用時(shí)代的到來(lái)，北斗正在與新一代通信、區(qū)塊鏈、人工智能等新技術(shù)加速融合，應(yīng)用新模式、新業(yè)態(tài)、新經(jīng)濟(jì)不斷涌現(xiàn)。正如北斗人常說(shuō)的那樣，衛(wèi)星導(dǎo)航的應(yīng)用僅受人類(lèi)想象力的限制，北斗的未來(lái)?yè)碛袩o(wú)限可能。(本報(bào)記者 柴雅欣)