北斗导航开启全球时代

开栏的话：2019年是新中国成立70周年。70年披荆斩棘，70年风雨兼程，70年波澜壮阔，70年硕果累累。本版即日起推出“专栏，报道70年来特别是党的十八大以来取得的辉煌成就，敬请关注。

“这一年，中国制造、中国创造、中国建造共同发力，继续改变着中国的面貌。嫦娥四号探测器成功发射，第二艘航母出海试航，国产大型水陆两栖飞机水上首飞，北斗导航向全球组网迈出坚实一步……”国家主席习近平在2019年新年贺词中“点赞”我国重大科技创新成果，令人鼓舞。

北斗卫星导航系统是我国自主建设、独立运行的全球卫星导航系统，可全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠的定位、导航、授时服务，与世界其他卫星导航系统兼容共用。去年12月27日，中国卫星导航系统管理办公室主任、北斗卫星导航系统新闻发言人冉承其在国务院新闻办发布会上宣布：“从今天起，北斗三号基本系统已完成建设，开始提供全球服务。”

自1994年我国启动北斗工程至今，中国北斗已经步入了第25个年头。早在2000年，北斗一号让中国导航实现从无到有，独创定位机制；2012年，北斗系统面向亚太区域提供服务；如今，北斗系统服务范围由区域扩展为全球，正式迈入全球时代。从“中国奇迹”到“中国分享”，快速发展的北斗系统，走出了一条中国特色的卫星导航系统建设道路。

北斗三号精度更高、性能更优——

自主创新突破百余项关键技术

建设中国自己的卫星导航系统，不能循着他国的路走。从奋起追赶到并跑超越，中国北斗人在短短24年里实现了卫星导航领域的“惊人飞跃”。

此前，我国已经建成了由14颗组网卫星和32个地面站天地协同组网运行的北斗二号卫星导航系统，全天候服务亚太区域。按照国内、区域、全球的“三步走”发展战略，北斗三号全球组网于2017年11月拉开“战幕”，正式与美国的GPS、欧盟的伽利略、俄罗斯的格洛纳斯全球三大导航系统同场竞技。

“北斗三号系统在信号质量、精度以及稳定性方面，会给大家带来全新的感受。”国新办新闻发布会上，北斗三号系统卫星总设计师林宝军介绍，相较于北斗二号系统，北斗三号系统有四方面的性能提升，即更高的精度、更强的原子钟、更新的技术、更优的信号。

性能提升源自技术突破。资料显示，北斗三号研制过程中，我国科研人员攻克了100多项关键技术。“从实施北斗系统的那一天开始，我们就坚持依靠中国自己的科研力量，来解决核心技术产品。”冉承其说。

原子钟是导航卫星的“心脏”，直接影响导航卫星的定位、测速和授时精度。此次北斗三号系统搭载的新型氢原子钟，天稳定度达到E-15量级，即每天时钟误差小于0.5纳秒，累计600万年误差才1秒，比以前提高了一个量级。同时，新采用的星载时频无缝切换技术，可以让原子钟连续无缝工作，使北斗系统运行更稳定。

另一项重大突破，是北斗三号在全球首创了Ka频段星间链路技术。林宝军表示，这项技术使所有北斗卫星连成一个大网，每颗星之间可以“通话”、可以测距，一星通、星星通，同样大幅提高了定位精度。

此外，北斗三号还设计了全新的信号体制，在高精度的信号生成、信号播发以及设备稳定度等方面也取得了新进展。

记者在《北斗系统公开服务性能规范（2.0版）》上看到，北斗系统服务区为全球，定位精度为水平10米、高程10米，测速精度0.2米/秒，授时精度20纳秒，系统服务可用性优于95%。其中，在亚太地区，北斗系统定位精度为水平5米、高程5米。

更为难能可贵的是，目前北斗三号卫星上所有使用的部件“全部实现了国产化”。

“与高铁一样，北斗已成为中国享誉世界的一张名片，关键部件都是中国独立自主研制生产的。”北斗系统工程副总设计师、北斗三号卫星系统总设计师谢军参与北斗工程建设16年，对此胸有成竹。“要打造世界一流工程、实现航天强国梦，关键技术、核心技术就必须掌握在自己手中。”谢军说。

北斗“群星指路”背后——

一年10箭19星刷新世界纪录

去年11月19日，长征三号甲系列火箭搭载着第18、19颗北斗三号全球组网卫星，成功发射升空。这是该系列火箭去年第10次成功运送北斗。一年内发射10箭19星，北斗三号系统创下了世界卫星导航系统和我国同一型号航天发射的新纪录。

正是卫星密集发射、快速组网的成功实施，为北斗三号系统提供全球服务奠定了基础。

长三甲系列运载火箭总指挥岑拯介绍，为适应北斗三号全球组网的要求，近几年他们共进行了403项技术改进，平均每枚火箭进行技术改进28项，发射均获得圆满成功，成为名副其实的“北斗专列”。

“去年平均约26天就要完成一次发射任务，未来3年预计执行发射任务40次左右。”长三甲系列运载火箭副总指挥刘建忠说，面对高密度发射等挑战，长三甲火箭研制团队用“去任务化”逐步代替“定制化”，即单级火箭、单发火箭完成总装后，可以灵活调整其承担的发射任务，只要卫星和火箭接口保持一致，针对具体任务只要调整软件即可。

卫星导航系统是一个多星组网的系统。围绕系统建设目标，北斗团队在任务初期就进行了科学筹划，把所进行的工作项目进行分解，并做了全面的风险控制等分析工作。

“我们通过计划流程和技术流程的优化，整个研制周期相对于以往的卫星缩短了近1/3。同时，还采用科学方法，比如发射场的远程测试等，大大减少发射场的工作人员数量，缩短了发射场的测试时间。”谢军说。

快速组网的实现，同样离不开甘于奉献的团队。“为了去年的发射，我们一位卫星负责人带领他的团队一年200多天都在发射基地，没有出过西昌一步，只在11月底完成最后一次卫星发射后才返回北京。”冉承其介绍。

北斗导航应用加速落地——

“无论走到哪里，北斗始终伴你左右”

617万辆道路运营车辆，3.56万辆邮政和快递车辆，36个中心城市8万辆公交车，3230座内河导航设施，2960座海上导航设施……近年来，北斗系统在智慧城市、减灾救灾、农林渔业、气象环境、精准机控等领域大展拳脚。

不止于此，北斗系统在公车监管领域的应用也已非常成熟。据记者不完全统计，广东、福建、云南、安徽、陕西等多个省份在全省范围内推广使用北斗系统监管公车；没有统一部署的省份，也都鼓励所辖地区探索试行。

去年4月，国家机关事务管理局所属单位正式启用了北斗公务车管理系统。公开资料显示，该系统采用北斗定位监控、身份识别、数据分析等技术，实现国家机关公务用车轨迹监控、出入管理、节假日用车监督、违规用车检查和违章车辆警告等功能。

如今，我国卫星导航与位置服务从业单位达14000家，从业人员超过50万人，产业规模不断壮大。记者查阅《北斗卫星导航系统应用案例（2018年12月）》发现，截至2018年11月底，北斗导航芯片、模块、天线等核心产品性价比与国际主流产品相当，导航型芯片（模块）总销售量突破7000万片；高精度板卡和天线产品分别占国内30%和90%的市场份额。

中国古代曾用牵星术和指南针给世界航海天文领域带来巨大进步，而今中国的北斗系统正为沿海国家的舵手们指引方向，并赢得海外广泛赞誉。

“俄罗斯、柬埔寨、泰国、印尼等多个国家，相继采购中国企业的北斗产品。”冉承其说，北斗基础产品已远销90多个国家和地区，包括30多个“一带一路”国家和地区。

目前，北斗系统在轨工作卫星共33颗，包含15颗北斗二号卫星和18颗北斗三号卫星。根据计划，到2020年，我国将继续发射11颗北斗三号和1颗北斗二号卫星，进一步提升全球服务性能；2035年将建成以北斗为核心的更加泛在、融合、智能的综合定位导航授时体系。

对于很多人提出如何才能体验到北斗服务的疑问，冉承其回答说：“北斗是百度地图、高德地图等导航软件幕后的无名英雄。”全球市场上销售的智能手机绝大部分都采用了支持北斗的芯片，用户虽然感受不到北斗，但近几年导航软件依赖的定位数据其实一直都包含北斗系统的服务。

“今后，无论你走到哪里，北斗将始终伴你左右，无处不在、无时不有。”冉承其的话语中带着坚定。（本报记者 姜永斌）