從1994年北斗一號工程啟動以來,中國用了26年時間,成為世界上第三個獨立擁有全球衛星導航系統的國家。2000年底建成北斗一號系統,向中國提供服務;2012年建成北斗二號系統,向亞太地區提供服務;2020年建成北斗三號系統,具備了完整的全球服務能力。目前,中國北斗已走向世界舞臺,造福于人類。
北斗導航衛星系統是“國之重器”
早在上世紀70年代,從事“兩彈一星”的先驅們就已經認識到衛星導航定位系統的重要性。立項于20世紀60年代末的“燈塔計劃”可以說是北斗工程的前身,盡管這個計劃最終因技術方向轉型、財力有限等原因而終止,然而它如同一盞明燈,為后來上馬的北斗工程積累了寶貴的經驗。改革開放以后,我國加快了經濟發展的腳步,衛星導航定位在國民經濟和國防建設上的重要價值再一次被眾多科學家提出。
1994年,無論在世界還是中國的衛星導航發展史上都是極具特殊意義的一年。這一年,世界首個全球衛星導航系統(美國的GPS)全面建成,俄羅斯的GLONASS也完成了全球組網。也是在這一年,黨中央、國務院、中央軍委作出獨立自主研制北斗衛星導航系統的重大戰略決策,并以炎黃子孫的祖先們用于識別方向的“北斗星”命名,中國開啟了獨立自主研制北斗衛星導航系統的漫漫征程。
獨立自主研發,實現“彎道超車”
維護我國國家主權、安全、發展利益刻不容緩,中國拖不起、等不得,必須在最短時間內讓北斗發揮出最大效益。 “兩彈元勛”、東方紅一號衛星總設計師、北斗工程首任總設計師孫家棟院士帶領工程技術人員創造性提出“三步走”戰略,即先試驗后建設,先國內后周邊,先區域后全球,以實現“彎道超車”。為了獲取寶貴的衛星導航頻率資源,當時國際電聯規定,各國均可平等申請新資源使用權,但必須在7年有效期內發射導航衛星,并成功接收傳回信號,逾期則自動失效。為保住2007年4月17日這一最后“窗口”, 北斗工程搶在當年2月底完成衛星研制。然而臨射前,衛星上的應答機突現異常。為確保萬無一失,果斷將已矗立塔架的星箭組合體拆開, 72小時不眠不休,成功排除故障。2007年4月14日4時11分,這顆肩負重要使命的衛星發射成功,17日20時許,北京清晰地接收到來自這顆衛星的信號,距離頻率失效最后時限已不到4個小時,中國北斗在最后時刻“壓哨破門”,拿到了進軍全球衛星導航系統俱樂部的“入場券”。
自主創新的過程注定是艱苦的,北斗衛星導航系統的研發人員從無“鐘”之困、缺“芯”之憂、布“站”之難的一路走來,戰勝了一個又一個難題和難關,堅定不移走自主創新之路,始終把命運牢牢掌握在自己手中。以自主研制導航衛星的“心臟”——原子鐘為例,由于星載原子鐘機理復雜、技術難度極大,美國、俄羅斯、瑞士等少數國家曾長期壟斷這項技術。除了武漢物理與數學研究所之外,航天科技集團空間技術研究院、航天科工集團二院203所等單位也對星載銣原子鐘一系列關鍵技術開展攻關,終于使中國的北斗裝上了一顆“中國芯”。如今,“北斗三號”全球系統上的星載原子鐘計時精度達到100億分之3秒,與美國GPS衛星最新一代星載銣鐘并列,躋身國際頂尖水平,可以滿足分米級導航定位需求。
“五千萬”工程迎來“全球時代”
據統計,北斗衛星導航系統工程啟動以來,全國范圍內共有400多家單位、30余萬名科技人員參與研制建設,陳芳允、孫家棟兩位“兩彈一星”元勛和幾十名兩院院士領銜出征。天南海北的建設者們便懷揣激情和夢想匯聚到北斗研制建設一線,他們干驚天動地事、做隱姓埋名人,不分前方后方、不分國企民企、不分臺前幕后,共同譜寫了重大航天工程“舉國上下一盤棋、千軍萬馬大會戰”的新篇章。正如北斗工程總設計師楊長風所說:“北斗是‘五千萬’工程:調動了千軍萬馬,經歷了千難萬險,付出了千辛萬苦,要走進千家萬戶,將造福千秋萬代。”
如今,隨著北斗三號全球衛星導航系統正式開通服務,屬于北斗的“全球時代”已經到來。從國內到國外,從區域到全球,北斗服務將為更多國家和人民所共享。目前,國內衛星導航與位置服務領域企事業單位數量在1.4萬家左右,從業人員數量超過50萬,已經形成了珠三角、京津冀、長三角、鄂豫湘、川陜渝五大產業區。全球衛星導航系統已成為經濟社會不可或缺的空間信息基礎設施,它將惠及人類生活和經濟發展。以經濟價值為例,2019年我國衛星導航與位置服務產業總體產值達3450億元,較2018年增長14.4%。衛星導航服務這個巨大的市場仍在高速增長,北斗完成全球組網后,提供的加速定位服務覆蓋220個國家和地區,全球用戶規模超過3.9億,將迎來深化應用及黃金發展的新時代。隨著信息技術的發展,互聯網、移動通信、衛星導航這三大支柱產業正在實現緊密融合、跨界融合,北斗三號將成為全球衛星導航系統中不可忽視的重要力量,成為我國對外交往的重要合作項目,進一步顯著提升我國的國際地位與影響力。