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陈新光:中国北斗,造福世界
陈新光
2020年08月06日

从1994年北斗一号工程启动以来,中国用了26年时间,成为世界上第三个独立拥有全球卫星导航系统的国家。2000年底建成北斗一号系统,向中国提供服务;2012年建成北斗二号系统,向亚太地区提供服务;2020年建成北斗三号系统,具备了完整的全球服务能力。目前,中国北斗已走向世界舞台,造福于人类。

北斗导航卫星系统是“国之重器”

早在上世纪70年代,从事“两弹一星”的先驱们就已经认识到卫星导航定位系统的重要性。立项于20世纪60年代末的“灯塔计划”可以说是北斗工程的前身,尽管这个计划最终因技术方向转型、财力有限等原因而终止,然而它如同一盏明灯,为后来上马的北斗工程积累了宝贵的经验。改革开放以后,我国加快了经济发展的脚步,卫星导航定位在国民经济和国防建设上的重要价值再一次被众多科学家提出。

1994年,无论在世界还是中国的卫星导航发展史上都是极具特殊意义的一年。这一年,世界首个全球卫星导航系统(美国的GPS)全面建成,俄罗斯的GLONASS也完成了全球组网。也是在这一年,党中央、国务院、中央军委作出独立自主研制北斗卫星导航系统的重大战略决策,并以炎黄子孙的祖先们用于识别方向的“北斗星”命名,中国开启了独立自主研制北斗卫星导航系统的漫漫征程。

独立自主研发,实现“弯道超车”

维护我国国家主权、安全、发展利益刻不容缓,中国拖不起、等不得,必须在最短时间内让北斗发挥出最大效益。 “两弹元勋”、东方红一号卫星总设计师、北斗工程首任总设计师孙家栋院士带领工程技术人员创造性提出“三步走”战略,即先试验后建设,先国内后周边,先区域后全球,以实现“弯道超车”。为了获取宝贵的卫星导航频率资源,当时国际电联规定,各国均可平等申请新资源使用权,但必须在7年有效期内发射导航卫星,并成功接收传回信号,逾期则自动失效。为保住2007年4月17日这一最后“窗口”, 北斗工程抢在当年2月底完成卫星研制。然而临射前,卫星上的应答机突现异常。为确保万无一失,果断将已矗立塔架的星箭组合体拆开, 72小时不眠不休,成功排除故障。2007年4月14日4时11分,这颗肩负重要使命的卫星发射成功,17日20时许,北京清晰地接收到来自这颗卫星的信号,距离频率失效最后时限已不到4个小时,中国北斗在最后时刻“压哨破门”,拿到了进军全球卫星导航系统俱乐部的“入场券”。

自主创新的过程注定是艰苦的,北斗卫星导航系统的研发人员从无“钟”之困、缺“芯”之忧、布“站”之难的一路走来,战胜了一个又一个难题和难关,坚定不移走自主创新之路,始终把命运牢牢掌握在自己手中。以自主研制导航卫星的“心脏”——原子钟为例,由于星载原子钟机理复杂、技术难度极大,美国、俄罗斯、瑞士等少数国家曾长期垄断这项技术。除了武汉物理与数学研究所之外,航天科技集团空间技术研究院、航天科工集团二院203所等单位也对星载铷原子钟一系列关键技术开展攻关,终于使中国的北斗装上了一颗“中国芯”。如今,“北斗三号”全球系统上的星载原子钟计时精度达到100亿分之3秒,与美国GPS卫星最新一代星载铷钟并列,跻身国际顶尖水平,可以满足分米级导航定位需求。

“五千万”工程迎来“全球时代”

据统计,北斗卫星导航系统工程启动以来,全国范围内共有400多家单位、30余万名科技人员参与研制建设,陈芳允、孙家栋两位“两弹一星”元勋和几十名两院院士领衔出征。天南海北的建设者们便怀揣激情和梦想汇聚到北斗研制建设一线,他们干惊天动地事、做隐姓埋名人,不分前方后方、不分国企民企、不分台前幕后,共同谱写了重大航天工程“举国上下一盘棋、千军万马大会战”的新篇章。正如北斗工程总设计师杨长风所说:“北斗是‘五千万’工程:调动了千军万马,经历了千难万险,付出了千辛万苦,要走进千家万户,将造福千秋万代。”

如今,随着北斗三号全球卫星导航系统正式开通服务,属于北斗的“全球时代”已经到来。从国内到国外,从区域到全球,北斗服务将为更多国家和人民所共享。目前,国内卫星导航与位置服务领域企事业单位数量在1.4万家左右,从业人员数量超过50万,已经形成了珠三角、京津冀、长三角、鄂豫湘、川陕渝五大产业区。全球卫星导航系统已成为经济社会不可或缺的空间信息基础设施,它将惠及人类生活和经济发展。以经济价值为例,2019年我国卫星导航与位置服务产业总体产值达3450亿元,较2018年增长14.4%。卫星导航服务这个巨大的市场仍在高速增长,北斗完成全球组网后,提供的加速定位服务覆盖220个国家和地区,全球用户规模超过3.9亿,将迎来深化应用及黄金发展的新时代。随着信息技术的发展,互联网、移动通信、卫星导航这三大支柱产业正在实现紧密融合、跨界融合,北斗三号将成为全球卫星导航系统中不可忽视的重要力量,成为我国对外交往的重要合作项目,进一步显著提升我国的国际地位与影响力。

 

中国社会科学院-上海市人民政府上海研究院研究员、上海市统计学会副会长、全球化智库(CCG)特邀研究员。
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