北鬥升空二十年
——寫在北鬥全球衛星導航系統星座部署收官發射成功之際
■解放軍報記者 王天益 安普忠 特約通訊員 趙金龍
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今天，提起「北鬥」，你會想到什麼？
如果你和很多人一樣，愛上網找答案。那麼，搜尋引擎給你的首選答案基本都是同一個：中國北鬥衛星導航系統。
不過，這個問題若放到20年前，無論是彼時剛剛才有的搜尋引擎還是大百科全書，你得到的答案肯定迥然不同。那時，「北鬥」之名還只屬於夜空中排列成勺子狀的7顆星星，千百年來皆是如此。
2000年10月31日，隨著北鬥一號首顆衛星的升空，數千年來人們賴以指路的「北鬥星」，被中國航天人以現代科技全新定義。
2020年6月23日，隨著北鬥全球衛星導航系統最後一顆組網衛星成功發射，「北鬥指路」將從悠久的中國傳統文化演變成全人類共享的「中國智造」。
北鬥升空20年，從「一顆星」到「滿天星」，這是一段恢弘磅礴的「中國星座」建造史。
北鬥升空20年，從起步較晚到世界領先，這是一段「踏平坎坷成大道」的中國航天奮鬥史。
二十載步履匆匆——
從北鬥一號到全球組網，「三步走」的每一步都如期實現
此次第55顆北鬥衛星成功發射，標誌著北鬥系統完成全球組網，也意味著北鬥系統建設「三步走」戰略的第三步目標將在2020年實現。
2020年，是一個重要的時間節點。早在北鬥系統建設之初，中國航天人就瞄準這個目標，制定路線圖、時間表，提出了「三步走」發展戰略——
2000年，建成北鬥一號系統，向中國提供服務；2012年，建成北鬥二號系統，向亞太地區提供服務；2020年，建成北鬥三號系統，向全球提供服務。
衛星導航系統是航天科技高峰，也是複雜巨大的系統工程。1994年，我國啟動北鬥一號工程，展開試驗探索。當年3月，美國已完成GPS衛星星座布設；次年，俄羅斯也完成了格洛納斯導航衛星全球組網。
起步較晚，意味著爭分奪秒的追趕。
這是一場步步為營的「接力賽」。自北鬥一號首顆衛星開啟北鬥升空之路以來，北鬥人循著「三步走」目標接力奮鬥，每一步都按照時間節點如期甚至提前完成。
這是一場步履不停的「馬拉松」。20年間，44次衛星發射，北鬥人跨越的雖然只是「三步」，卻書寫出一段段爭分奪秒的北鬥建造傳奇。
背水一戰寫傳奇——2007年4月14日，北鬥二號首顆衛星成功發射。2天後，地面清晰接收到衛星信號。那一刻，距離國際電聯規定的導航頻率申請失效的最後期限已不到4個小時。
雷電交加中問天——2011年7月27日凌晨，第9顆北鬥導航衛星發射在即，突然遭遇強雷暴天氣。衛星發射不怕下雨，就怕打雷。發射場抓住兩次雷暴間大約10分鐘的間隙，果斷點火發射，如期完成了發射任務。
高密度發射組網——2018年，北鬥三號系統一年內完成10箭19星發射，創下世界衛星導航系統和我國同一型號航天發射的新紀錄。2019年，北鬥系統建設又成功實施7箭10星高密度發射……
20年來，北鬥人一次次將璀璨的北鬥衛星送上九天，也一次次將中國航天精神標定在全新的高度。
二十載茁壯成長——
從北鬥一號到北鬥三號，系統升級換代，能力大幅提升
北鬥衛星導航系統示意圖。資料圖片
顆顆「北鬥星」，三代成長路。從北鬥一號到北鬥三號，系統升級換代不僅體現在衛星數量上，更體現於能力提升。
服務範圍越來越廣。北鬥一號系統主要服務於國內，北鬥二號系統可覆蓋亞太地區，北鬥三號系統的服務範圍則覆蓋全球。
定位精度越來越高。北鬥一號系統定位精度優於20米；北鬥二號系統定位精度為10米；北鬥三號系統性能則更進一步，定位精度可達到2.5米至5米水平。
短報文通信越來越強。北鬥系統從一誕生就身懷「短報文通信」的獨門絕技。與北鬥二號相比，北鬥三號服務容量提升10倍，單次可發送1200個中文字符甚至是圖片。
除了這些明顯的性能提升，還有很多看不到的「進化」，也在北鬥衛星身上發生。
——更強的「心臟」。原子鐘是導航衛星的「心臟」，是決定整個導航精度的核心技術。北鬥二號衛星搭載的銣原子鐘可以做到300萬年只有1秒誤差，北鬥三號衛星上的新一代高精度銣原子鐘，不僅體積更小、重量更輕，而且技術性能大幅提升。
——更新的技術。北鬥三號在全球首創Ka頻段星間鏈路，所有北鬥衛星連成一個大網，衛星之間可以「通話」、測距，不僅使衛星定位精度大幅提高，而且破解了全球布站難題。
——更長的壽命。與北鬥二號衛星相比，北鬥三號衛星設計壽命由8年提高到10至12年。而且，衛星採用多項新技術提高抗幹擾能力，非計劃中斷指標達到國際先進水平。
按照計劃，到2035年，我國將以北鬥系統為核心，建設完善更加泛在、更加融合、更加智能的綜合定位導航授時體系。這意味著，北鬥的成長進化之路還將繼續。
二十載星光熠熠——
從服務國內到造福全球，建設不停步，服務不停歇
今年，是北鬥一號首顆衛星升空20周年。今年，也是北鬥系統為人類提供服務的第20個年頭。
20年來，北鬥系統邊建設發展邊提供服務，實現了在區域快速形成服務能力、逐步擴展為全球服務的發展路徑，豐富了世界衛星導航事業的發展模式。
這一成就來之不易。地球自轉「日行八萬裡」，導航衛星要為地面特定區域提供連續穩定的導航服務，按照GPS、格洛納斯等採取的單一軌道星座構型，在系統全球組網完成之前根本無法實現。
中國北鬥不走尋常路。從北鬥一號系統採用「雙星定位」解決我國衛星導航有無問題，到北鬥二號系統採用混合星座構型，用14顆衛星實現為亞太大部分地區提供服務，再到北鬥三號系統按「最簡系統、基本系統、全球系統」三步走的計劃組網……中國北鬥人用別出心裁的智慧，實現了20年來北鬥系統建設不停步、服務不停歇，中國北鬥始終星光熠熠。
這星光，為身處困境中的人們點亮希望——
2008年，汶川地震救援中，性能穩定的北鬥系統一度成為災區唯一的對外聯絡手段，建成僅5年的北鬥一號系統通過了實戰檢驗。此後，憑藉著獨特的短報文與位置報告功能，北鬥系統在防災減災領域屢建奇功。
這星光，為各行各業創新發展賦予能量——
在交通領域，北鬥系統能為車輛網、自動駕駛等技術提供關鍵支撐；在農業領域，藉助北鬥系統，無人農機實現了按既定路線毫釐不差自動作業；在漁業領域，很多漁民因為漁船安裝了北鬥終端在危急時刻得到救助……20年來，「北鬥+」加入了越來越多的領域，也帶著人們加速走進新的未來。
這星光，照耀著一個新興產業快速成長——
北鬥系統的應用促進了我國衛星導航產業蓬勃發展。2013年，我國北鬥導航產業產值超過100億元；2018年，我國衛星導航與位置服務產業產值達3400多億元，其中80%由北鬥貢獻。今年，這一數字預計將超過4000億元。
這星光，既照亮中華大地也為世界共享——
北鬥系統是全球衛星導航系統四大核心供應商之一。目前，精準農業、數字施工、智慧港口等解決方案已在東協、南亞、東歐、非洲等地區成功應用。
未來，隨著北鬥全球系統建成，並面向世界提供公共服務，北鬥星光必將更加璀璨，這張「中國名片」必將更加亮麗。