9月19日9時14分,乳白色的長征三號乙運載火箭從西昌衛(wèi)星發(fā)射中心西昌發(fā)射場騰空而起,將兩顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星送入茫茫太空。
這是北斗三號全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的最后兩顆衛(wèi)星。任務(wù)的成功,標(biāo)志著北斗三號全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)工程正式收官,意味著中國人獨立自主建設(shè)的北斗系統(tǒng)進(jìn)入發(fā)展新征程。
三十載北斗追夢,看今朝領(lǐng)航蒼穹。從1994年北斗系統(tǒng)工程立項至今的30年間,幾代北斗人櫛風(fēng)沐雨、接續(xù)奮斗,堅持自主創(chuàng)新、分步建設(shè)、漸進(jìn)發(fā)展,走出一條從無到有、從有到優(yōu),從有源到無源、從區(qū)域到全球的中國特色衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建設(shè)道路,為更好服務(wù)全球、造福人類貢獻(xiàn)了中國智慧和力量。
北斗一號:從無到有、摸索起步
1994年,北斗一號工程啟動,我國的衛(wèi)星導(dǎo)航事業(yè)在摸索中起步。
那時,美國GPS系統(tǒng)已開始向全球提供服務(wù),俄羅斯格洛納斯導(dǎo)航系統(tǒng)也已經(jīng)基本建成。
按照空間定位原理,對地球上一個目標(biāo)點進(jìn)行定位,至少需要3顆衛(wèi)星;考慮到時間誤差,精確定位至少需要4顆衛(wèi)星。這是GPS和格洛納斯的工作原理和全球組網(wǎng)方案。
如果按這條路徑探索試驗,既缺技術(shù)儲備,又缺工程經(jīng)驗,更缺經(jīng)費支撐。
從無到有,困難重重,只能另辟蹊徑。陳芳允院士提出“雙星定位”方案,即:把地心視為一顆虛擬衛(wèi)星、再發(fā)射兩顆地球同步衛(wèi)星構(gòu)成星座,可實現(xiàn)對區(qū)域內(nèi)地面目標(biāo)的快速定位。
最小的星座、最少的投入、最短的周期……這一方案,使我國衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)從無到有變?yōu)榭赡堋?/p>
之后,北斗工程首任總設(shè)計師孫家棟院士,帶領(lǐng)北斗人創(chuàng)造性提出了“分步走”戰(zhàn)略,即:先試驗后建設(shè),先國內(nèi)后周邊,先區(qū)域后全球。
2000年,在不到兩個月的時間內(nèi),我國相繼發(fā)射兩顆北斗導(dǎo)航試驗衛(wèi)星,北斗一號系統(tǒng)建成。
從那時起,中國人正式擁有完全屬于自己的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),我國成為世界上第三個建成衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的國家。
北斗二號:自主創(chuàng)新、彎道超車
北斗一號的建成并投入使用,雖然解決了有沒有的問題,但與美俄相比仍有差距。
于是,北斗二號系統(tǒng)建設(shè)提上日程。
當(dāng)時,最適合衛(wèi)星導(dǎo)航的頻率幾乎都被占用。我國與歐盟聯(lián)合推動國際電聯(lián)從航空導(dǎo)航頻段中擠出了一小段頻率。
這一小段頻率,只有黃金頻段的四分之一,卻是建設(shè)一個全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)最基本的頻率需求。
2000年4月17日,北斗系統(tǒng)和伽利略系統(tǒng)同時成功申報。按照國際電聯(lián)規(guī)則,必須在7年有效期內(nèi)成功發(fā)射導(dǎo)航衛(wèi)星。
5年后,首顆伽利略導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)射,而北斗導(dǎo)航衛(wèi)星還在研制之中。那些日子,北斗人不得不背水一戰(zhàn),終于在規(guī)定時間內(nèi)讓搭載首顆北斗二號衛(wèi)星的火箭矗立在發(fā)射塔架上。
發(fā)射前,衛(wèi)星上的應(yīng)答機(jī)突現(xiàn)異常?!叭绻麘?yīng)答機(jī)壞了,等于衛(wèi)星沒有無線電信號;沒有無線電信號,就拿不到合法的頻率資源,就沒有空間國土的合法地位?!北倍沸l(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)工程總設(shè)計師、中國工程院院士楊長風(fēng)對這段經(jīng)歷記憶猶新。
歸零!北斗人重新打開星箭組合體,拆出應(yīng)答機(jī),72小時不眠不休排除了故障。
2007年4月14日,中國北斗一飛沖天,幾天后太空傳來衛(wèi)星信號。這一刻,距離頻率申請失效最后期限不到4個小時。
之后,我國在5年半的時間內(nèi)先后將16顆北斗二號衛(wèi)星送入太空,建成北斗二號系統(tǒng)并開始提供區(qū)域服務(wù)。
北斗三號:獨門絕技、服務(wù)全球
2009年,北斗三號工程啟動。站在前兩代星座的肩膀之上,中國北斗的第三步邁得無比堅定——
從首組雙星發(fā)射到最后一顆組網(wǎng)星入軌,僅僅不到3年時間,北斗三號全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)星座部署提前半年全面完成。
2020年7月31日,北斗三號全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)正式建成,面向全球用戶提供完整的全天時、全天候、高精度全球定位導(dǎo)航授時服務(wù)。
這份沉甸甸的“成績單”來之不易——
按照傳統(tǒng)衛(wèi)星管理手段,控制使用好繞飛地球的衛(wèi)星,需要有遍布全球的地面站。在難以全球布站的情況下,必須建立衛(wèi)星之間的星間鏈路。
中國北斗,服務(wù)全球,必須覆蓋全球。
北斗三號系統(tǒng)在全球首創(chuàng)突破了Ka頻段星間鏈路技術(shù),使所有北斗衛(wèi)星連成一個大網(wǎng),每顆星之間可以“通話”、可以測距,衛(wèi)星定位精度大幅度提高。
中國北斗,服務(wù)全球,必須精度更高。
近幾年的應(yīng)用實測確認(rèn),北斗三號系統(tǒng)在全球定位精度可達(dá)4至5米,在亞太區(qū)域精度更優(yōu)。同時,我國已建成北斗地基增強(qiáng)“全國一張網(wǎng)”,可在全國范圍內(nèi)提供實時米級、亞米級精準(zhǔn)定位服務(wù)。
原子鐘是導(dǎo)航衛(wèi)星的“心臟”。北斗三號系統(tǒng)則突破了新型氫原子鐘以及原子鐘的無縫切換技術(shù),使導(dǎo)航系統(tǒng)的時頻精度提高一個量級。
中國北斗,服務(wù)全球,還有“獨門絕技”。
與其他全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)相比,北斗三號系統(tǒng)有自己的“獨門絕技”——短報文服務(wù)。其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)用戶只能知道“我在哪”,北斗用戶不但知道“我在哪”,還能告訴別人“我在哪”“在干什么”,開創(chuàng)了通信導(dǎo)航一體化的獨特服務(wù)模式。
“5、4、3、2、1,點火!”
2024年9月19日,兩顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星被送入太空。由中國科學(xué)院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院研制的這組衛(wèi)星,將在確保北斗三號系統(tǒng)精穩(wěn)運行的基礎(chǔ)上,開展下一代北斗系統(tǒng)新技術(shù)試驗試用。
中國北斗,服務(wù)全球,更要服務(wù)未來。
“2035年前,我國將建設(shè)完善更加泛在、更加融合、更加智能的綜合時空體系?!睏铋L風(fēng)說,在這一目標(biāo)的引領(lǐng)下,我們將創(chuàng)新發(fā)展技術(shù)更為先進(jìn)的下一代北斗系統(tǒng),大力發(fā)展不依賴衛(wèi)星的多種定位導(dǎo)航授時(PNT)手段技術(shù)攻關(guān),為服務(wù)人類社會發(fā)展、構(gòu)建人類命運共同體,作出新的更大貢獻(xiàn)。(李國利 武中奇)
轉(zhuǎn)自:新華網(wǎng)
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