鐘文

2020年6月23日9時(shí)43分，第五十五顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星（即北斗三號(hào)最后一顆組網(wǎng)衛(wèi)星）在西昌衛(wèi)星發(fā)射基地點(diǎn)火發(fā)射成功，標(biāo)志著北斗三號(hào)組網(wǎng)圓滿收官。（李結(jié)義 攝）

6月23日9時(shí)43分，我國(guó)在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長(zhǎng)征三號(hào)乙運(yùn)載火箭，成功發(fā)射第三十顆北斗三號(hào)衛(wèi)星，暨北斗三號(hào)最后一顆全球組網(wǎng)衛(wèi)星。隨著衛(wèi)星太陽(yáng)帆板在茫茫太空中伸展工作，這顆北斗家族的“收官之星”伴隨著幾代人不斷求索的夢(mèng)，在壯麗的星空中與北斗家族完成組網(wǎng)牽手。至此，中國(guó)北斗全球?qū)Ш较到y(tǒng)全面建成。在全球四大導(dǎo)航系統(tǒng)（美國(guó)GPS、俄羅斯格洛納斯、歐洲伽利略、中國(guó)北斗）中，中國(guó)北斗系統(tǒng)起步最晚，卻“后來(lái)居上”超越俄歐，與GPS同為目前最先進(jìn)、完備的導(dǎo)航系統(tǒng)。

北斗相當(dāng)于中國(guó)的GPS系統(tǒng)，是中國(guó)著眼于國(guó)家安全和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要自主建設(shè)運(yùn)行的，可以為全球用戶提供全天候、全天時(shí)、高精度的定位、導(dǎo)航和授時(shí)服務(wù)，屬于國(guó)家重要時(shí)空基礎(chǔ)設(shè)施。當(dāng)然，北斗三號(hào)系統(tǒng)同樣是空間戰(zhàn)略的競(jìng)爭(zhēng)者。

北斗的發(fā)展經(jīng)歷三代，北斗一號(hào)系統(tǒng)2000年底建成，是一個(gè)試驗(yàn)系統(tǒng)，向中國(guó)提供服務(wù)。2007年至2012年，北斗二號(hào)系統(tǒng)建成，向亞太地區(qū)提供服務(wù)。2017年到2020年，30顆星組成的北斗三號(hào)系統(tǒng)建成，也就是全球?qū)Ш较到y(tǒng)，可以服務(wù)全球。

北斗三號(hào)系統(tǒng)組網(wǎng)成功意味著，中國(guó)不僅在軍事上，也可以在民用上獨(dú)立使用衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，擺脫了此前受制于他人的局面。尤其是在民用上，如通信、電網(wǎng)、金融等行業(yè)，都需要導(dǎo)航衛(wèi)星的精準(zhǔn)的定位和授時(shí)功能。

在低緯度地區(qū)更有優(yōu)勢(shì)

北斗三號(hào)衛(wèi)星系統(tǒng)包含30顆衛(wèi)星。這些衛(wèi)星組成了一張網(wǎng)，將地球和臨近空間籠罩在內(nèi)。

30顆衛(wèi)星分布在3個(gè)不同高度的軌道面，包括24顆MEO衛(wèi)星（地球中圓軌道衛(wèi)星）、3顆IGSO衛(wèi)星（傾斜地球同步軌道衛(wèi)星）和3顆GEO衛(wèi)星（地球靜止軌道衛(wèi)星）。

MEO衛(wèi)星是北斗三號(hào)主力衛(wèi)星，運(yùn)行在距離地球約2萬(wàn)公里的軌道，主要提供導(dǎo)航定位授時(shí)服務(wù)，以及全球短報(bào)文通信、國(guó)際搜救等特色服務(wù)。IGSO衛(wèi)星主要運(yùn)行在距離地球3.6萬(wàn)公里軌道上，由于是高軌道衛(wèi)星，可以有效增加亞太地區(qū)衛(wèi)星可見(jiàn)數(shù)，為亞太地區(qū)提供更優(yōu)質(zhì)服務(wù)。GEO衛(wèi)星主要運(yùn)行在距離地球3.6萬(wàn)公里的地球靜止軌道上，提供區(qū)域短報(bào)文、星基增強(qiáng)等特色服務(wù)。

與其他導(dǎo)航系統(tǒng)相比，最突出的特點(diǎn)是增加了高軌道衛(wèi)星，衛(wèi)星越高抗遮擋能力就越強(qiáng)，尤其在低緯度地區(qū)性能更有優(yōu)勢(shì)。

導(dǎo)航衛(wèi)星和通信衛(wèi)星是兩類衛(wèi)星，但北斗導(dǎo)航衛(wèi)星上卻附加了通信功能。北斗用戶利用終端，不僅可以知道自己的位置，還可以通過(guò)短報(bào)文將自己的情況告訴他人。

在有移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)覆蓋的地區(qū)，這一功能似乎雞肋，但在大量尚未有網(wǎng)絡(luò)覆蓋的地區(qū)，如沙漠、遠(yuǎn)洋、深山、森林等，就必須要依靠衛(wèi)星通信。一般衛(wèi)星通信比較昂貴，北斗短報(bào)文則成本低廉，且附加在導(dǎo)航終端里，更為便利，在應(yīng)急救援、遠(yuǎn)洋漁業(yè)等領(lǐng)域得到有效應(yīng)用。

如今，北斗三號(hào)的短報(bào)文通信能力顯著提升，從一次發(fā)送120個(gè)漢字提升到一次1000多漢字，還可發(fā)送圖片等信息，應(yīng)用場(chǎng)景更為豐富。

此外，北斗三號(hào)系統(tǒng)的6顆MEO衛(wèi)星上，裝有搜救載荷，可以與其他全球衛(wèi)星搜救系統(tǒng)一起，為全球用戶提供搜救服務(wù)。這項(xiàng)服務(wù)是按國(guó)際衛(wèi)星標(biāo)準(zhǔn)，與其他國(guó)際衛(wèi)星搜救系統(tǒng)聯(lián)合開(kāi)展的一項(xiàng)免費(fèi)公益性服務(wù)。

建設(shè)堪稱“神速”

1983年，以陳芳允院士為代表的專家學(xué)者，提出利用地球同步軌道衛(wèi)星測(cè)定地面和空中目標(biāo)的設(shè)想。1994年，北斗一號(hào)工程立項(xiàng)。

當(dāng)時(shí)國(guó)外對(duì)中國(guó)技術(shù)封鎖，北斗一號(hào)研制只能在摸索中起步。老一輩北斗人逐一攻克難關(guān)，終于在2000年建成了北斗一號(hào)系統(tǒng)，使我國(guó)成為繼美、俄之后第三個(gè)擁有自主衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的國(guó)家。

導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)射上天的前提是要有合法的軌道位置和頻率資源，這是世界各國(guó)必爭(zhēng)的寶貴資源。2000年4月17日，我國(guó)在國(guó)際電信聯(lián)盟組織爭(zhēng)取到了軌道位置和頻率資源，按規(guī)定，必須要在7年有效期內(nèi)發(fā)射衛(wèi)星并成功收到信號(hào)。

北斗二號(hào)實(shí)際在2004年立項(xiàng)，3年的時(shí)間必須要研制和成功發(fā)射第一顆衛(wèi)星，而這一過(guò)程一般來(lái)說(shuō)需要5年。在國(guó)外核心器部件未能成功引進(jìn)的前提下，北斗團(tuán)隊(duì)夜以繼日“搶時(shí)間”自主研發(fā)突破技術(shù)瓶頸。2007年4月14日凌晨4時(shí)11分，衛(wèi)星成功發(fā)射。4月17日晚上8時(shí)許，衛(wèi)星傳回信號(hào)，此時(shí)距離國(guó)際電聯(lián)的“七年之限”只剩不到4個(gè)小時(shí)。

而北斗三號(hào)建設(shè)更堪稱“神速”，從2017年11月5日發(fā)射首星，到2020年6月23日收官，僅2年7個(gè)月就完成30顆星組網(wǎng)，其間還發(fā)射了2顆北斗二號(hào)衛(wèi)星，完善了北斗二號(hào)星座。