盡管曾歷波折，但隨著6月23日長征三號乙火箭在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心的騰空而起，中國北斗三號導航系統(tǒng)的最后一顆全球組網(wǎng)衛(wèi)星被送入軌道。這次發(fā)射標志著耗時20多年構建的中國自主知識產權的全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)宣告建成。

三十顆北斗三號衛(wèi)星

在軌集結

據(jù)介紹，北斗系統(tǒng)由北斗一號、北斗二號、北斗三號衛(wèi)星系統(tǒng)組成。其中北斗三號衛(wèi)星導航系統(tǒng)由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）三種不同軌道的30顆衛(wèi)星組成。24顆中圓軌道衛(wèi)星是北斗三號系統(tǒng)的核心星座，它們確保了北斗三號系統(tǒng)能均勻覆蓋全球，“在全球任何一個地方，用戶都可以得到北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)的高精度的服務”。3顆靜止軌道衛(wèi)星，能為亞太地區(qū)提供大容量的短報文通信、星基增強、精密單點定位等特色服務。

北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)工程總設計師楊長風接受記者采訪時表示，本次發(fā)射是北斗三號全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)的收官之作，意味著中國北斗系統(tǒng)“三步走”戰(zhàn)略全部實現(xiàn)。按照“三步走”戰(zhàn)略，2000年，我國建成了北斗一號系統(tǒng)，為我國用戶提供服務;2012年底，我國建成了北斗二號系統(tǒng)為亞太地區(qū)用戶提供服務;2017年11月，北斗三號首組雙星成功發(fā)射，北斗系統(tǒng)進入全球化時代。在“三步走”戰(zhàn)略中，中國創(chuàng)新采用三種軌道混合星座，以最少衛(wèi)星數(shù)量實現(xiàn)區(qū)域服務。尤其是在亞太地區(qū)，用戶能同時享用到中、高軌道導航衛(wèi)星服務，衛(wèi)星仰角高，抗遮擋能力強，在多層立交城市、峽谷、樹木遮蔽的環(huán)境，用戶仍可獲得連續(xù)導航服務，提升衛(wèi)星服務的精度、連續(xù)性、可用性。

堪稱“基礎的基礎”

從立項論證到啟動實施、從雙星定位到區(qū)域組網(wǎng)，再到覆蓋全球，20多年間，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心為北斗導航系統(tǒng)組織了44次發(fā)射任務，利用長征三號甲系列運載火箭，先后將4顆北斗一號試驗衛(wèi)星、55顆北斗二號和北斗三號組網(wǎng)衛(wèi)星送入預定軌道，任務成功率100%。特別是2017年開啟北斗三號全球組網(wǎng)以來，兩年半時間高密度執(zhí)行18次發(fā)射任務。

北斗三號18次發(fā)射任務接連成功尤其不容易，在兩年半的時間里，北斗工程七大系統(tǒng)、400多家參研參建單位、30余萬名科技人員的齊心協(xié)力，才圓滿完成任務。核心元器件的100%自主可控，都是由這些科研人員和單位來完成攻關的。

據(jù)航天科技集團五院北斗三號衛(wèi)星總設計師陳忠貴介紹，北斗導航系統(tǒng)面向國家安全、社會經(jīng)濟發(fā)展、人民生活提供時間基準、空間位置基準，對國家的重要性和人民生活的影響程度非常大。作為基礎標稱的時間和空間信息，如果由別人提供，安全感何來？比如當前的熱點新基建，也將是我國建設發(fā)展下一階段的重要方向，時間基準和空間位置基準就是至關重要的基礎，北斗系統(tǒng)是新基建的基建，基礎的基礎。

為全球提供多種

“中國方案”

隨著北斗三號全球組網(wǎng)完成，“中國的北斗”真正成為“世界的北斗”。北斗系統(tǒng)不僅可以讓國人在走出國門之后仍可以享受到它帶來的便利，還為全球提供多種“中國方案”。

楊長風表示，最大的“中國方案”就是通導融合一體。北斗系統(tǒng)不僅具有被動式定位方式，還有著主動定位手段，能實現(xiàn)“我知道我在哪，你在哪，雙方可以信息交換”。在移動通信覆蓋不到的區(qū)域，北斗系統(tǒng)可以發(fā)揮很大作用。例如在遠海移動通信難以覆蓋的海域，漁民說“一拜媽祖，二拜北斗”，體現(xiàn)出遠洋漁業(yè)對北斗系統(tǒng)的信賴。因為漁權監(jiān)控信息可以不斷通過北斗系統(tǒng)向漁民發(fā)送魚群的分布情況，漁民的安全也更有保障。第二個“中國方案”是星間鏈路，也就是衛(wèi)星之間、星地之間可以互聯(lián)互通，這種方案最大的好處就是建全球系統(tǒng)，而不用全球布設地面站。依靠星間鏈路，導航的精度也得到進一步提高。第三個“中國方案”是多種定位功能集于一身，實現(xiàn)米級、分米級、厘米級、甚至靜態(tài)的毫米級精度。第四個“中國方案”是集多種功能于一體的混合軌道設計。美國今后也準備發(fā)射高軌導航衛(wèi)星，亞太一些國家擬建設的區(qū)域系統(tǒng)與北斗系統(tǒng)發(fā)展模式類似。中國率先走出一條技術發(fā)展道路，為其他國家發(fā)展相關衛(wèi)星導航系統(tǒng)提供了“中國智慧”與“中國方案”。

楊長風還表示，北斗系統(tǒng)是按照服務全球、造福人類的全球系統(tǒng)來建設的，可提供集多種功能于一體的免費服務能力?！霸趤喬途暥鹊貐^(qū)，北斗導航精度不亞于美國GPS，且成本更低，在全球范圍也處于領先地位”。他表示，衛(wèi)星導航領域的發(fā)展方向是多種系統(tǒng)兼容，用戶可自由選擇精度更高、安全性和可靠性更好的導航衛(wèi)星提供定位服務，目前，已有俄羅斯、印度尼西亞、科威特、阿爾及利亞、緬甸、泰國等30個國家的4億用戶使用北斗系統(tǒng)。這次組網(wǎng)完畢后，全球用戶將越來越多。

天上地上“都有網(wǎng)”

不僅是天上的北斗衛(wèi)星組網(wǎng)，在地面還有北斗地基增強系統(tǒng)來幫忙。

北斗地基增強系統(tǒng)是北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)的重要組成部分，于2014年9月啟動研制建設，由中國兵器工業(yè)集團有限公司承擔系統(tǒng)建設總體任務，是在一個系統(tǒng)內集成米級、分米級、厘米級和后處理毫米級四類高精度服務，這在國內外尚屬首創(chuàng)。

目前，該系統(tǒng)已形成由超過2500個地基增強站組成的北斗地基增強系統(tǒng)“全國一張網(wǎng)”，系統(tǒng)能力達到國外同類系統(tǒng)技術水平。

2015年8月，中國兵器工業(yè)集團合資成立了高精度位置服務平臺——千尋位置網(wǎng)絡有限公司，以高精度為切入點，融合“互聯(lián)網(wǎng)+”和“北斗+”發(fā)展，打造高精度服務云平臺，致力于把北斗高精度時空服務打造成面向大眾、觸手可及、隨需而用的公共服務。

“北斗不僅僅是部署于高空的衛(wèi)星導航系統(tǒng)，更是和每一位老百姓息息相關的國家重大時空基礎設施?！鼻の恢檬紫瘓?zhí)行官陳金培說，天上有北斗衛(wèi)星系統(tǒng)，地上有北斗地基增強系統(tǒng)，衛(wèi)星信號在地面有時需要根據(jù)實際情況做強化計算。

近年來，北斗高精度及北斗輔助快速定位用戶突破5億。目前中國兵器工業(yè)集團聯(lián)合中國移動、中國電科正在抓緊建設北斗三號區(qū)域短報文應用服務平臺，將有力推動北斗高精度、短報文服務與5G、大數(shù)據(jù)、云計算等融合創(chuàng)新。

“北斗”飛入百姓家

快遞外賣配送車可以協(xié)助公安交警取證、參與城市應急調度救援，從配送車輛的定位數(shù)據(jù)可以分析城市消費區(qū)分布，快遞公司通過分析配送數(shù)據(jù)和行駛數(shù)據(jù)可以優(yōu)化配送路徑……

在浙江，一系列基于北斗空間定位技術的應用，隨著最后一顆北斗三號組網(wǎng)衛(wèi)星成功發(fā)射入軌，正在逐漸成為現(xiàn)實。

“組網(wǎng)成功后，北斗空間定位技術將更多地應用到民生領域?！焙贾荼倍窌r空研究院技術總監(jiān)陳正煒說，北斗不光是簡單的定位和通信，而是作為上層應用的基礎，還有更廣闊的應用空間。

利用北斗高精度空間定位技術，當?shù)亟o外賣和快遞的配送車安裝北斗高精度定位模組，通過地理位置實時上傳，將車輛的道路行駛軌跡實時展示在地圖上。

“誤差只有厘米級，能很準確判斷車輛在道路上的行駛情況，后臺通過數(shù)據(jù)運算可以判斷車輛是否闖紅燈、是否違停，以此達到行業(yè)自治和規(guī)范?！标愓裏樥f。

除此之外，北斗技術的應用還能協(xié)助公安交警在重大案件或事故發(fā)生時取證。這些配送車輛未來還將被納入城市應急調度系統(tǒng)，出現(xiàn)突發(fā)狀況需要救援時，利用北斗定位技術快速找到就近車輛作為增援。

北斗全球組網(wǎng)衛(wèi)星發(fā)射圓滿收官，北斗系統(tǒng)服務全球則迎來全新開始。楊長風表示，到2035年，中國將建成更加泛在、更加融合、更加智能的國家綜合定位導航授時體系，進一步提升時空信息服務能力。北斗將以更強的功能、更優(yōu)的性能，服務全球，造福人類。

（81～83頁稿件綜合《科技日報》）