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第05版:特刊 PDF版下載

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兵在掌上閱 亮劍彈指間

北斗升空二十年

——寫在北斗全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)星座部署收官發(fā)射成功之際


■本報記者 王天益 安普忠  特約通訊員  趙金龍

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今天,提起“北斗”,你會想到什么?

如果你和很多人一樣,愛上網(wǎng)找答案。那么,搜索引擎給你的首選答案基本都是同一個:中國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。

不過,這個問題若放到20年前,無論是彼時剛剛才有的搜索引擎還是大百科全書,你得到的答案肯定迥然不同。那時,“北斗”之名還只屬于夜空中排列成勺子狀的7顆星星,千百年來皆是如此。

2000年10月31日,隨著北斗一號首顆衛(wèi)星的升空,數(shù)千年來人們賴以指路的“北斗星”,被中國航天人以現(xiàn)代科技全新定義。

2020年6月23日,隨著北斗全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)最后一顆組網(wǎng)衛(wèi)星成功發(fā)射,“北斗指路”將從悠久的中國傳統(tǒng)文化演變成全人類共享的“中國智造”。

北斗升空20年,從“一顆星”到“滿天星”,這是一段恢弘磅礴的“中國星座”建造史。

北斗升空20年,從起步較晚到世界領(lǐng)先,這是一段“踏平坎坷成大道”的中國航天奮斗史。

二十載步履匆匆——

從北斗一號到全球組網(wǎng),“三步走”的每一步都如期實現(xiàn)

此次第55顆北斗衛(wèi)星成功發(fā)射,標(biāo)志著北斗系統(tǒng)完成全球組網(wǎng),也意味著北斗系統(tǒng)建設(shè)“三步走”戰(zhàn)略的第三步目標(biāo)將在2020年實現(xiàn)。

2020年,是一個重要的時間節(jié)點(diǎn)。早在北斗系統(tǒng)建設(shè)之初,中國航天人就瞄準(zhǔn)這個目標(biāo),制定路線圖、時間表,提出了“三步走”發(fā)展戰(zhàn)略——

2000年,建成北斗一號系統(tǒng),向中國提供服務(wù);2012年,建成北斗二號系統(tǒng),向亞太地區(qū)提供服務(wù);2020年,建成北斗三號系統(tǒng),向全球提供服務(wù)。

衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是航天科技高峰,也是復(fù)雜巨大的系統(tǒng)工程。1994年,我國啟動北斗一號工程,展開試驗探索。當(dāng)年3月,美國已完成GPS衛(wèi)星星座布設(shè);次年,俄羅斯也完成了格洛納斯導(dǎo)航衛(wèi)星全球組網(wǎng)。

起步較晚,意味著爭分奪秒的追趕。

這是一場步步為營的“接力賽”。自北斗一號首顆衛(wèi)星開啟北斗升空之路以來,北斗人循著“三步走”目標(biāo)接力奮斗,每一步都按照時間節(jié)點(diǎn)如期甚至提前完成。

這是一場步履不停的“馬拉松”。20年間,44次衛(wèi)星發(fā)射,北斗人跨越的雖然只是“三步”,卻書寫出一段段爭分奪秒的北斗建造傳奇。

背水一戰(zhàn)寫傳奇——2007年4月14日,北斗二號首顆衛(wèi)星成功發(fā)射。2天后,地面清晰接收到衛(wèi)星信號。那一刻,距離國際電聯(lián)規(guī)定的導(dǎo)航頻率申請失效的最后期限已不到4個小時。

雷電交加中問天——2011年7月27日凌晨,第9顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)射在即,突然遭遇強(qiáng)雷暴天氣。衛(wèi)星發(fā)射不怕下雨,就怕打雷。發(fā)射場抓住兩次雷暴間大約10分鐘的間隙,果斷點(diǎn)火發(fā)射,如期完成了發(fā)射任務(wù)。

高密度發(fā)射組網(wǎng)——2018年,北斗三號系統(tǒng)一年內(nèi)完成10箭19星發(fā)射,創(chuàng)下世界衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)和我國同一型號航天發(fā)射的新紀(jì)錄。2019年,北斗系統(tǒng)建設(shè)又成功實施7箭10星高密度發(fā)射……

20年來,北斗人一次次將璀璨的北斗衛(wèi)星送上九天,也一次次將中國航天精神標(biāo)定在全新的高度。

二十載茁壯成長——

從北斗一號到北斗三號,系統(tǒng)升級換代,能力大幅提升

顆顆“北斗星”,三代成長路。從北斗一號到北斗三號,系統(tǒng)升級換代不僅體現(xiàn)在衛(wèi)星數(shù)量上,更體現(xiàn)于能力提升。

服務(wù)范圍越來越廣。北斗一號系統(tǒng)主要服務(wù)于國內(nèi),北斗二號系統(tǒng)可覆蓋亞太地區(qū),北斗三號系統(tǒng)的服務(wù)范圍則覆蓋全球。

定位精度越來越高。北斗一號系統(tǒng)定位精度優(yōu)于20米;北斗二號系統(tǒng)定位精度為10米;北斗三號系統(tǒng)性能則更進(jìn)一步,定位精度可達(dá)到2.5米至5米水平。

短報文通信越來越強(qiáng)。北斗系統(tǒng)從一誕生就身懷“短報文通信”的獨(dú)門絕技。與北斗二號相比,北斗三號服務(wù)容量提升10倍,單次可發(fā)送1200個中文字符甚至是圖片。

除了這些明顯的性能提升,還有很多看不到的“進(jìn)化”,也在北斗衛(wèi)星身上發(fā)生。

——更強(qiáng)的“心臟”。原子鐘是導(dǎo)航衛(wèi)星的“心臟”,是決定整個導(dǎo)航精度的核心技術(shù)。北斗二號衛(wèi)星搭載的銣原子鐘可以做到300萬年只有1秒誤差,北斗三號衛(wèi)星上的新一代高精度銣原子鐘,不僅體積更小、重量更輕,而且技術(shù)性能大幅提升。

——更新的技術(shù)。北斗三號在全球首創(chuàng)Ka頻段星間鏈路,所有北斗衛(wèi)星連成一個大網(wǎng),衛(wèi)星之間可以“通話”、測距,不僅使衛(wèi)星定位精度大幅提高,而且破解了全球布站難題。

——更長的壽命。與北斗二號衛(wèi)星相比,北斗三號衛(wèi)星設(shè)計壽命由8年提高到10至12年。而且,衛(wèi)星采用多項新技術(shù)提高抗干擾能力,非計劃中斷指標(biāo)達(dá)到國際先進(jìn)水平。

按照計劃,到2035年,我國將以北斗系統(tǒng)為核心,建設(shè)完善更加泛在、更加融合、更加智能的綜合定位導(dǎo)航授時體系。這意味著,北斗的成長進(jìn)化之路還將繼續(xù)。

二十載星光熠熠——

從服務(wù)國內(nèi)到造福全球,建設(shè)不停步,服務(wù)不停歇

今年,是北斗一號首顆衛(wèi)星升空20周年。今年,也是北斗系統(tǒng)為人類提供服務(wù)的第20個年頭。

20年來,北斗系統(tǒng)邊建設(shè)發(fā)展邊提供服務(wù),實現(xiàn)了在區(qū)域快速形成服務(wù)能力、逐步擴(kuò)展為全球服務(wù)的發(fā)展路徑,豐富了世界衛(wèi)星導(dǎo)航事業(yè)的發(fā)展模式。

這一成就來之不易。地球自轉(zhuǎn)“日行八萬里”,導(dǎo)航衛(wèi)星要為地面特定區(qū)域提供連續(xù)穩(wěn)定的導(dǎo)航服務(wù),按照GPS、格洛納斯等采取的單一軌道星座構(gòu)型,在系統(tǒng)全球組網(wǎng)完成之前根本無法實現(xiàn)。

中國北斗不走尋常路。從北斗一號系統(tǒng)采用“雙星定位”解決我國衛(wèi)星導(dǎo)航有無問題,到北斗二號系統(tǒng)采用混合星座構(gòu)型,用14顆衛(wèi)星實現(xiàn)為亞太大部分地區(qū)提供服務(wù),再到北斗三號系統(tǒng)按“最簡系統(tǒng)、基本系統(tǒng)、全球系統(tǒng)”三步走的計劃組網(wǎng)……中國北斗人用別出心裁的智慧,實現(xiàn)了20年來北斗系統(tǒng)建設(shè)不停步、服務(wù)不停歇,中國北斗始終星光熠熠。

這星光,為身處困境中的人們點(diǎn)亮希望——

2008年,汶川地震救援中,性能穩(wěn)定的北斗系統(tǒng)一度成為災(zāi)區(qū)唯一的對外聯(lián)絡(luò)手段,建成僅5年的北斗一號系統(tǒng)通過了實戰(zhàn)檢驗。此后,憑借著獨(dú)特的短報文與位置報告功能,北斗系統(tǒng)在防災(zāi)減災(zāi)領(lǐng)域?qū)医ㄆ婀Α?/P>

這星光,為各行各業(yè)創(chuàng)新發(fā)展賦予能量——

在交通領(lǐng)域,北斗系統(tǒng)能為車輛網(wǎng)、自動駕駛等技術(shù)提供關(guān)鍵支撐;在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域,借助北斗系統(tǒng),無人農(nóng)機(jī)實現(xiàn)了按既定路線毫厘不差自動作業(yè);在漁業(yè)領(lǐng)域,很多漁民因為漁船安裝了北斗終端在危急時刻得到救助……20年來,“北斗+”加入了越來越多的領(lǐng)域,也帶著人們加速走進(jìn)新的未來。

這星光,照耀著一個新興產(chǎn)業(yè)快速成長——

北斗系統(tǒng)的應(yīng)用促進(jìn)了我國衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展。2013年,我國北斗導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值超過100億元;2018年,我國衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值達(dá)3400多億元,其中80%由北斗貢獻(xiàn)。今年,這一數(shù)字預(yù)計將超過4000億元。

這星光,既照亮中華大地也為世界共享——

北斗系統(tǒng)是全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)四大核心供應(yīng)商之一。目前,精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、數(shù)字施工、智慧港口等解決方案已在東盟、南亞、東歐、非洲等地區(qū)成功應(yīng)用。

未來,隨著北斗全球系統(tǒng)建成,并面向世界提供公共服務(wù),北斗星光必將更加璀璨,這張“中國名片”必將更加亮麗。

上圖:北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)示意圖。 資料圖片  

刊頭設(shè)計:胡舒航、石 峰

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