中国北斗联天下(二）| 中国路径：后发赶超，道路别具特色

杀出一条血路，是中国人的血性；闯出一条新路，是中国人的自信。这既是中华民族始终屹立于世界民族之林的精神密码，也是我们党领导中国革命、改革开放和伟大复兴取得巨大成就的制胜法宝。

　　建设中国北斗，在我们这个发展中国家，且受到技术严密封锁情况下，不可能循着别人的路走，必须砥砺前行、换道超车。

　　探路！眼前无路，但绝不停步。北斗人像当年的革命战士，不相信有完不成的任务，不相信有克服不了的困难，不相信有战胜不了的敌人，他们迎着困难上，“摸着石头过河”……

　　按照空间定位原理，对地球上一个目标点进行定位，至少需要3颗卫星；考虑到时间误差，精确定位至少需要4颗卫星。这就是GPS和格洛纳斯的工作原理和全球组网方案。

　　如果按这条路径探索试验，既缺技术储备，又缺工程经验，更缺经费支撑，以当时的综合国力，可望而不可及。

　　陈芳允院士，“两弹元勋”“863计划”倡导者之一，创造性提出了“双星定位”建设方案，即：把地心视为一颗虚拟卫星、再发射两颗地球同步卫星构成星座，经地面控制中心计算处理，实现对区域内地面目标的快速定位。这一方案用当时中国最成熟的航天技术，以最小的星座、最少的投入、最短的周期，实现了卫星导航系统建设的自主可控，为后续发展坚定了必胜信心，奠定了坚实技术基础，积累了丰富工程经验。

　　绘路！按照别人的图纸搞建设，无异于削足适履。中国北斗，需求牵引、创新驱动，哪里急需、哪里先建，边建边用、逐步延伸……

　　建成覆盖全球的卫星导航系统，至少需要24颗卫星，美俄用了20多年时间。但维护我国国家主权、安全、发展利益刻不容缓，经济社会发展现实迫切，我们拖不起、等不得，必须在最短时间内让北斗发挥出最大的效益。

　　孙家栋院士，“两弹元勋”、东方红一号卫星的总设计师、北斗工程首任总设计师，带领北斗人创造性提出了“分步走”战略，先试验后建设，先国内后周边，先区域后全球。

　　地球自转“日行八万里”，导航卫星绕飞不间断，要为地面一个特定区域提供连续稳定的导航服务，按照GPS和格洛纳斯采取的单一轨道星座构型，在全球组网完成之前无法实现。要让不可能成为可能，必须构建一个全新的星座结构。

　　北斗人再次脑洞大开，开创性地设计了混合星座构型。2012年底，建成了由地球同步轨道卫星、倾斜同步轨道卫星和中圆轨道卫星共14颗星构成的北斗二号卫星导航系统，实现了全天时全天候为亚太大部分地区提供定位导航授时服务，为有效应对我国周边安全威胁和维护国家核心利益，及时增加了厚重砝码。

　　在前期发射5颗试验卫星在轨成功验证全球系统建设核心技术基础上，2017年11月5日，北斗三号全球组网双星首次发射，顺利升空。根据计划，到2020年左右，我国全面建成小康社会、实现第一个百年奋斗目标之际，30多颗北斗三号卫星将星耀全球。

　筑路！恒心搭起通天桥，勇气吹开智慧门。人类对时空的精准需求永无止息，建设满足国家和人民需求的导航系统，标准高、难题多、基础弱，遍地荆棘中北斗人勇攀巅峰……　　

时间精度是卫星导航的命门，天地间时间越同步、误差越小，定位精度越高。导航系统普遍运用原子钟维持时间精度。过去，只有少数国家能够制造卫星导航系统使用的高精度原子钟，但对我国实行严格限制。在北斗二号建设时，星载高精度原子钟成为绕不开的“拦路虎”。

　　核心技术终究得靠自己，北斗人再次用行动宣示，外部封锁越严，自我创新越快。不到两年时间，就自主开发研制出天稳定度达到10－14量级的原子钟，授时精度50纳秒，300万年只有1秒误差，彻底打破了他国垄断。

　　定位精度是导航系统的生命。依靠卫星，目前定位精度大多在10米量级。要进一步提高精度，单纯在天上下功夫，短期内难有大的突破。

　　北斗人收回仰望星空的慧眼，回望脚下，却发现地上大有可为。环顾辽阔大地，国家的气象、交通、地震、国土资源等行业已建有大量GPS基准站，通过技术升级改造，即可摇身变为北斗基站；在此基础上，再新建和调整优化布局，即可建成国土范围内无缝隙覆盖的北斗地基增强网。2017年，1400多个北斗基站遍布全国，上万台套设备组成星地“一张网”，国内定位精度全部达到亚米级，部分地区达到分米级，最高精度甚至可以到厘米或毫米级。这种全国“一张网”模式，让中国精度走到了世界前列。

　　北斗人还创造了自己的“独门绝技”，让北斗“客串”通信卫星，通过位置报告和短报文，具备告知别人我“在哪儿”“干什么”的独特功能。可别小瞧这个本事，汶川地震救援表明，在地面通信信号盲区或其他通信手段失效后，它就成了紧急时刻拯救生命的最后“保险索”。

　　2016年，北斗二号卫星工程以4个国际首创、10大技术创新、128项发明专利和其他72项知识产权，获得国家科技进步特等奖。大器晚成的中国北斗，成功登上了我国科技重大工程的创新巅峰。

　　拓路！道路承载着发展，道路连接着友谊。中国北斗秉持和践行“世界北斗”的发展理念，努力建成服务全球、造福人类的“顺风车”“高速路”……

　　服务全球，必须覆盖全球。

　　按照传统卫星管理手段，控制使用好绕飞地球的卫星，需要有遍布全球的地面站。在难以全球布站的情况下，必须建立卫星之间的星间链路，实现卫星管卫星，这是世界导航领域的前沿技术，也是北斗三号工程建设必须解决的难题。

　　2015年8月，两颗全球系统试验卫星首次建立起星间链路，标志着我国掌握了这一国际领先的核心技术；经过持续实践优化，已具备全面建设推广的能力。

　　服务全球，必须融入全球。

　　三年前，北斗与GPS在达成频率兼容共识基础上，正式建立合作机制，共同推动民用卫星导航技术发展。

　　两年前，北斗与伽利略完成卫星导航频率协调工作。

　　近日，北斗与格洛纳斯成功进行两大系统的兼容试验，联手打造兼容使用、精度更高卫星集群的前景可期。

　　日臻完善的中国北斗，蜕变成为世界北斗的道路越走越宽！

　　服务全球，必须赢得全球。

　　北斗二号建成后，在向国内提供系统服务的同时，即公开向北纬55度到南纬55度、东经55度到180度的亚太地区提供定位精度优于10米、测速精度优于0.2米/秒、授时精度优于50纳秒的免费服务。

　　在我国周边和“一带一路”沿线，巴基斯坦的交通运输、港口管理，缅甸的土地规划、河运监管，老挝的精细农业、病虫灾害监管，文莱的都市现代化建设、智慧旅游，印尼的海上集成应用，北斗正提供心贴心定制服务；分别与马来西亚、新加坡、柬埔寨等开展交流合作，与沙特、阿联酋、埃及、摩洛哥、突尼斯、阿尔及利亚等国家制定推进措施，在泰国建成了小型北斗地基增强系统示范网等。中国胸怀和中国贡献伴随“太空丝路”不断延展。

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