3月30日21時52分，我國第17顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星在長征三號丙火箭的托舉下呼嘯升空，隨著它在太空棋盤上落定，標志著我國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)由區(qū)域運行向全球拓展。廣袤的太空中，中國人的“天眼”視角越來越開闊。

　　從1994年正式啟動北斗導(dǎo)航系統(tǒng)建設(shè)，到2003年我國第一代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)正式開通運行；從2012年形成覆蓋亞太大部分地區(qū)服務(wù)能力，到如今全球組網(wǎng)，北斗導(dǎo)航人一路披荊斬棘，闖出了一條中國式自主導(dǎo)航之路。

　　20年跨越三大步

　　一談到衛(wèi)星導(dǎo)航，作為普通人的你我，往往會發(fā)出這樣的疑問：GPS導(dǎo)航不是挺好用的嗎，為何還建北斗導(dǎo)航系統(tǒng)？

　　“不，一定要有自主的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)?！边@是血與火的啟示，也是各大國不約而同的共識。正因為如此，衛(wèi)星導(dǎo)航成了大國角力和暗戰(zhàn)的競技場。美國和俄羅斯分別開發(fā)了GPS和格洛納斯衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)；歐盟不甘示弱，致力于建設(shè)獨立的伽利略系統(tǒng)；印度、日本也在積極謀求建設(shè)獨立自主的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。

　　可是，當(dāng)我國1994年正式啟動北斗導(dǎo)航系統(tǒng)建設(shè)時，驀然發(fā)現(xiàn)已經(jīng)比GPS導(dǎo)航系統(tǒng)晚了差不多20年?！?0年的差距，對我們來說是一個巨大的壓力，當(dāng)然同時也是動力。”北斗導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)總設(shè)計師謝軍說。

　　困難面前，北斗導(dǎo)航人沒有退縮，而是知難而進。經(jīng)過數(shù)年攻關(guān)，2000年先后發(fā)射2顆北斗導(dǎo)航試驗衛(wèi)星。經(jīng)過3年的調(diào)試、測試和試運行，2003年，我國第一代衛(wèi)星導(dǎo)航試驗系統(tǒng)正式開通運行，而且利用兩顆地球靜止軌道衛(wèi)星實現(xiàn)區(qū)域?qū)Ш蕉ㄎ粚儆谑澜缡讋?chuàng)。

　　北斗試驗系統(tǒng)的建立，實現(xiàn)了我國衛(wèi)星導(dǎo)航定位從無到有的突破。“但也存在一些問題，如覆蓋范圍有限、用戶數(shù)量受限、定位精度不高、不適用于高速移動的用戶等。新一代北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的建設(shè)迫在眉睫?！敝x軍說。

　　謝軍介紹，“其實在北斗試驗系統(tǒng)建設(shè)的同時，我國已開始新一代北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的研制。”2004年，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航區(qū)域系統(tǒng)工程正式立項。2007年，我國北斗衛(wèi)星區(qū)域?qū)Ш较到y(tǒng)第一顆中圓軌道衛(wèi)星發(fā)射成功，拉開了北斗區(qū)域?qū)Ш较到y(tǒng)建設(shè)的序幕。

　　從2004年到2012年，短短8年時間，我國完成了16星密集發(fā)射、快速組網(wǎng)提供服務(wù)的壯舉。中國以讓人難以置信的速度，全面完成區(qū)域?qū)Ш较到y(tǒng)建設(shè)，形成覆蓋亞太大部分地區(qū)的服務(wù)能力。

　　“與2011年試運行時相比，北斗目前的服務(wù)能力又有了大幅提升?！北倍沸l(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)新聞發(fā)言人冉承其說。據(jù)了解，2012年，北斗系統(tǒng)覆蓋區(qū)域由東經(jīng)84度至160度擴展到東經(jīng)55度至180度；系統(tǒng)定位精度由水平25米、高程30米提升為水平10米、高程10米；測速精度由每秒0.4米升至每秒0.2米，系統(tǒng)精度和穩(wěn)定性明顯提高。

　　20年，我國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)實現(xiàn)了從“無”到“有”、由“粗”到“精”、由“區(qū)域”到“全球”的跨越和蛻變，如今，正按照“先試驗、后區(qū)域、再全球”三步走的戰(zhàn)略，向全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)闊步前行。

　　源于自主創(chuàng)新

　　用20年的時間，從落后于GPS導(dǎo)航系統(tǒng)20年到基本相當(dāng)，人們不禁要問，北斗導(dǎo)航人是如何做到的？

　　謝軍回答說，“源于自主創(chuàng)新、團結(jié)協(xié)作、攻堅克難、追求卓越的北斗精神?！?/p>

　　銣原子鐘是最為典型的例子。說到銣原子鐘，謝軍感慨萬千。銣原子鐘被譽為衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)的“心臟”，其性能指標是決定定位系統(tǒng)指標的主要因素之一。北斗系統(tǒng)建設(shè)之初，國內(nèi)缺乏銣原子鐘的研制經(jīng)驗，最初計劃北斗衛(wèi)星裝載的銣鐘有2臺是國產(chǎn)，2臺從國外進口。

　　謝軍清楚地記得，為了進口銣鐘，他們與歐洲某公司負責(zé)人從白天談判到凌晨四五點，仍舊談不下來，不是要價太高，就是性能指標提不上去?！跋裥禽d銣鐘這樣的關(guān)鍵產(chǎn)品，必須自己干！”回賓館的路上，謝軍暗下決心。

　　然而，銣原子鐘技術(shù)難度非比尋常，立項之初也只有美國和歐洲掌握了此項技術(shù)，其中碰到的首要問題是空間環(huán)境的適應(yīng)性問題。謝軍告訴記者，地面各種性能指標很好的銣原子鐘，一到太空，便會受到溫度、磁場、真空等空間環(huán)境影響，因此，星載銣鐘設(shè)計技術(shù)要求更高，需要考慮更多空間影響因素、更高技術(shù)指標要求和工藝要求。

　　胸懷自主創(chuàng)新抱負的北斗導(dǎo)航人，迅速組織高校、科研院所專家，形成強大的團隊，經(jīng)過幾年艱苦攻關(guān)，國產(chǎn)星載銣鐘研制成功，突破了國外技術(shù)封鎖。時至今日，經(jīng)過大量衛(wèi)星在軌運行狀態(tài)的檢驗測試，可以說，國產(chǎn)的銣原子鐘比歐洲引進的還要好?！氨倍穼?dǎo)航衛(wèi)星工程，即使現(xiàn)在看來，很多關(guān)鍵技術(shù)的‘含金量’仍然很高，重要性也非常大?！敝x軍自豪地說。

　　謝軍告訴記者，新一代高精度星載銣原子鐘已研制成功，不僅體型更小，而且性能提高了一個數(shù)量級，實現(xiàn)了銣原子鐘技術(shù)的自主可控。此次發(fā)射的新一代北斗導(dǎo)航衛(wèi)星，采用的國產(chǎn)化器件，最具特點的是國產(chǎn)銣原子鐘和中國科學(xué)院計算所自主研發(fā)的“龍芯”。

　　此外，據(jù)北斗系統(tǒng)全球組網(wǎng)首發(fā)星總設(shè)計師林寶軍介紹，此次發(fā)射的新一代北斗導(dǎo)航衛(wèi)星，在多個方面實現(xiàn)了技術(shù)突破：獨創(chuàng)性地提出了“功能鏈”設(shè)計理念，打破以往的分系統(tǒng)設(shè)計理念，有效降低衛(wèi)星重量和功耗；將首次驗證星間鏈路，以減少地面測控站對導(dǎo)航衛(wèi)星的操作次數(shù)，減少對地面布站的依賴，降低系統(tǒng)的運行管理成本。

　　一次次成功之后，北斗導(dǎo)航人從未滿足、從未止步，不斷投入新的任務(wù)之中，在太空中探索著新的坐標，描繪著航天自主創(chuàng)新更宏偉的藍圖。

　　產(chǎn)業(yè)前景廣闊

　　隨著北斗全球組網(wǎng)的鋪開，北斗應(yīng)用也備受期待。

　　過去的一年，北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的應(yīng)用如火如荼，不斷取得新進展：北斗海外位置服務(wù)項目成功落戶巴基斯坦；北斗海事國際標準獲認可；約4000萬部具備北斗定位功能的智能手機投放市場……北斗系統(tǒng)的應(yīng)用范圍已從交通運輸、海洋漁業(yè)、水文監(jiān)測、氣象預(yù)報等行業(yè)和區(qū)域應(yīng)用，發(fā)展到智能手機、車載導(dǎo)航等大眾電子消費領(lǐng)域。

　　過去，北斗應(yīng)用主要集中在北斗終端的銷售方面。如今，推動北斗應(yīng)用的主力，不再是傳統(tǒng)的終端生產(chǎn)廠家，而是行業(yè)解決方案提供商，其商業(yè)模式可以是搭建行業(yè)應(yīng)用平臺、營造行業(yè)生態(tài)，還可以是通過運維收取服務(wù)費?！斑@是典型的借助互聯(lián)網(wǎng)思維，發(fā)展北斗大眾消費市場應(yīng)用。”中國衛(wèi)星導(dǎo)航定位協(xié)會副會長兼秘書長苗前軍說。

　　去年8月，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)與城鎮(zhèn)燃氣行業(yè)的跨界攜手，就是例證。

　　城市管網(wǎng)是現(xiàn)代城市的“血脈”。近年來不斷發(fā)生的城市管網(wǎng)事故提醒我們，關(guān)注城市管網(wǎng)安全刻不容緩。據(jù)了解，目前一些大城市的老城區(qū)里還有很多老舊管線、窨井等設(shè)施缺乏精準的定位和信息。僅北京1.6萬平方公里范圍內(nèi)，達20到30年管齡的燃氣管線就有上千公里。如今，用上北斗定位系統(tǒng)，精度可以控制在1米，甚至厘米級范圍內(nèi)，工作效率將大大提高。

　　我國城鎮(zhèn)燃氣管網(wǎng)總長度已超過40萬公里，并將在2016年達到60萬公里。苗前軍表示，這將為北斗系統(tǒng)帶來超過百萬臺終端用量的新興市場，同時也將為燃氣行業(yè)創(chuàng)造千億元級的經(jīng)濟效益。

　　北斗正慢慢地進軍更多的信息化領(lǐng)域，比如居家養(yǎng)老服務(wù)、留守兒童關(guān)愛、電動車防盜……北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)用與智慧生活日益緊密。

　　苗前軍表示，中國衛(wèi)星導(dǎo)航定位協(xié)會去年啟動了“百城百聯(lián)百用”行動，計劃整合吸納至少100個城市或地區(qū)的北斗地基增強系統(tǒng)，組成國家級的北斗地基增強服務(wù)平臺，扶持100個以上的行業(yè)深化應(yīng)用示范，在全國100個以上城市引導(dǎo)和推動北斗精準位置服務(wù)的社會化深度應(yīng)用。同時，配合北斗走出去，推動北斗系統(tǒng)為“一帶一路”建設(shè)提供支撐。苗前軍預(yù)計，2015年我國衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)將延續(xù)以往的增長態(tài)勢，產(chǎn)值將超過1500億元。