張利娟

1994年，一首《好漢歌》紅遍了中國大江南北，“天上的星星參北斗”婦孺皆知。為什么要“參北斗”？因為“找不到北”時，抬頭看北斗七星就可以了。然而，并不是每次抬頭都能如此幸運。

幸運的卻是，那一年北斗一號已經(jīng)立項，我國衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)開啟了與世界衛(wèi)星導航系統(tǒng)跟跑的征程。2012年底，歷經(jīng)磨煉的北斗二號系統(tǒng)建成并向亞太地區(qū)提供服務，具備了與世界并跑的能力，北斗三號則直接實現(xiàn)了并肩超越。北斗人用20年的努力走完了美國、俄羅斯40年的歷程，向世界證明了中國時間、中國方案和中國精度。

“我們需要自己的時空基準”

中國北斗誕生之初，世界上已有兩大全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)：美國GPS、俄羅斯格洛納斯。已經(jīng)有其他導航系統(tǒng)了，我們?yōu)槭裁催€要下大力氣建設北斗呢？

“需要！”北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)總設計師楊長風在接受《中國報道》記者專訪時果斷地說，“我們需要自己的時空基準，用自己的衛(wèi)星系統(tǒng)來描述自己的時空位置，這樣在關鍵時刻才不會受制于人。”

楊長風說，在北斗工程誕生之前，我國也曾在衛(wèi)星導航領域積極摸索。1970年，我國成功建造了第一顆衛(wèi)星“東方紅一號”，自此，中國航天事業(yè)開始起步發(fā)展。在衛(wèi)星導航方面，先后研究過“燈塔一號”等技術探索試驗系統(tǒng)，但均未建成正式系統(tǒng)。1983年，以陳芳允院士為代表的專家學者創(chuàng)造性地提出“用兩個衛(wèi)星定位一個目標”，雖然它的區(qū)域不是很大，但是能夠在中國區(qū)域內解決，而且精度比較高，花錢也不太多。

“正是由于利用通信衛(wèi)星進行定位，這就使我們的導航系統(tǒng)有了獨特的短報文功能?！睏铋L風回憶道。

據(jù)了解，為了驗證“雙星通信導航一體化”的設計，相關研究人員聯(lián)合了13家測控系統(tǒng)和通信系統(tǒng)單位，在全國幾個衛(wèi)星測控站之間往返試驗。1989年的一天夜里，正在做試驗的研究小組第一次憑借雙星快速定位通信系統(tǒng)實現(xiàn)了精度30米的定位，試驗結果遠遠高于當時的技術能力預期。大家一遍一遍互相問：“實現(xiàn)了嗎？”都不敢相信。

“按照現(xiàn)在看來，這個30米的定位精度不高，但在當時的條件下是相當不錯的。最關鍵的是，這一核心技術取得突破后，才有立項的資格。隨后，科研人員馬上提出建設雙星導航定位系統(tǒng)的立項申請?！睏铋L風如是說。

終于，在1994年1月10日，國家批準北斗一號工程立項。

“立項之后，衛(wèi)星團隊全面展開研制工作，這期間的壓力很大?！睏铋L風說，“一是核心技術比較欠缺;二是當時國家經(jīng)濟基礎比較薄弱，經(jīng)費非常有限。為了保證北斗一號系統(tǒng)工程的順利推進，主管機關想盡了各種辦法‘擠經(jīng)費，最終保住了這一工程?！?/p>

“北斗一號最值得一提的就是它解決了‘有無的問題。”楊長風總結道，“1993年初，航天五院提出衛(wèi)星總體方案，初步確定了衛(wèi)星技術狀態(tài)和總體技術指標。經(jīng)過艱苦卓絕的關鍵技術攻關，終于在2000年底建成北斗一號系統(tǒng)，使我國成為繼美、俄之后第三個擁有自主衛(wèi)星導航系統(tǒng)的國家。

“雙星定位系統(tǒng)建成后，北斗系統(tǒng)是與世界其他衛(wèi)星導航系統(tǒng)一樣一步跨到全球組網(wǎng)，還是分階段走，又引發(fā)了爭議?！睏铋L風說。最終，“先區(qū)域、后全球”的思路被確定，“三步走”的北斗之路由此鋪開。

4小時期限下拿到頻率資源合法權益

根據(jù)國際規(guī)則，如果不在國際電聯(lián)內合法登記，或在登記后的7年里沒有使用該頻率，你的衛(wèi)星就無法合法地使用該頻率資源。

2000年，正在籌劃全球導航系統(tǒng)的中國和歐盟，在當年召開的世界無線電大會上向國際電聯(lián)提出了擴展衛(wèi)星導航頻率的呼吁。2000年4月18日，國際電聯(lián)批準了中國申報的全球導航衛(wèi)星的頻率和軌道，中國的北斗系統(tǒng)進入了國際電聯(lián)的頻率總表，正式取得合法地位，只等衛(wèi)星發(fā)射，成功啟用。

“一顆衛(wèi)星的研制周期一般是5年，而北斗二號立項的時間是2004年，這就意味著留給北斗二號的時間只有3年。時間緊、任務重、責任重大?！睏铋L風感慨道，“但是沒有什么可以阻擋北斗人前進的步伐。立項后，北斗人爭分奪秒，自定‘白加黑‘5+2的干法，最終在2007年4月初，衛(wèi)星伴隨著運載火箭到了發(fā)射中心，本以為萬事俱備只欠發(fā)射了?！比欢寳铋L風萬萬沒想到的是在發(fā)射陣地進行第3次總檢查的時候，衛(wèi)星應答機出現(xiàn)了異常。

“應答機相當于我們的手機，是天上和地下進行聯(lián)系的傳輸工具?！睏铋L風解釋道，“當時可謂進退兩難，把問題徹底地解決，時間可能來不及;要不解決，衛(wèi)星上去后，可能拿不到信號。最終決定還是把應答機從衛(wèi)星上拿下來處理。但拿下來又面臨著兩大難點，一是要在50米高的發(fā)射塔架上面給衛(wèi)星開腸破肚，萬一有一點閃失，就會造成整個任務的失敗;二是取出應答機后要歸零，要把出現(xiàn)的問題找出來。整個過程要進行大量的試驗，但研制應答機的單位在上海，我們在西昌。當時歸零只給了3天時間，3天往返上海和西昌是不可能的。專家們研究后決定，找附近具有這種試驗能力的單位。通過協(xié)調，我們在成都找了一個研究所。”

北斗人用20年的努力走完了美國、俄羅斯40年的歷程，向世界證明了中國時間、中國方案和中國精度。

講到此時，還能明顯感受到楊長風的緊張和激動?！爱敃r負責歸零工作的同志，抱著應答機沿盤山公路顛簸了5個多小時趕到成都。整整3天，通過各種試驗，最終把問題解決了?；貋淼穆飞?，我們的同志像抱初生的嬰兒一樣一路把應答機抱在手上，回到發(fā)射中心?！?/p>

2007年4月14日，我國第一顆首發(fā)的北斗二號衛(wèi)星成功發(fā)射。經(jīng)過3天的在軌測試，4月17日晚上8點鐘，在頻率只有4個小時的期限內，我們的接收機收到了衛(wèi)星發(fā)射的信號，并得到了國際電聯(lián)的官方認定，我國正式合法擁有了所申報空間位置和頻率資源。