26年59星 回望中國北斗的非凡之旅

　　6月23日，由中國航天科技集團有限公司五院抓總研制的第55顆北斗導航衛(wèi)星成功發(fā)射。隨著該星進入預定工作軌道，北斗三號全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)星座部署全面完成。

　　20世紀80年代，我國開始探索適合國情的衛(wèi)星導航系統(tǒng)發(fā)展道路，形成了“三步走”發(fā)展戰(zhàn)略。自1994年北斗一號系統(tǒng)工程立項至今，我國用26年的時間實現(xiàn)了59顆北斗衛(wèi)星(包括55顆北斗導航衛(wèi)星和4顆北斗導航試驗衛(wèi)星)的發(fā)射。

　　回望中國北斗的發(fā)展，是一次各方力量同舟共濟、攜手拼搏，共同走出的非凡之旅。

　　率先“吃螃蟹”的北斗一號

　　早在北斗工程誕生之前，我國曾在衛(wèi)星導航領域苦苦摸索，在理論探索和研制實踐方面都開展了卓有成效的工作。

　　立項于20世紀60年代末的“燈塔計劃”，雖然最終因技術方向轉型、財力有限等原因終止，但它卻如同黑夜中的明燈，以十余年的設計和研制，為五院積累了寶貴的工程經驗。

　　1983年，以陳芳允院士為代表的專家學者，提出了利用2顆地球同步軌道衛(wèi)星來測定地面和空中目標的設想。經過大量理論和技術研究工作，雙星定位系統(tǒng)概念逐步明晰。

　　接下來是一步跨到全球組網，還是分階段走？當時引發(fā)了不小的爭議。最終，“先區(qū)域、后全球”的思路被確定下來，“三步走”的北斗之路由此鋪開。

　　1993年初，五院提出衛(wèi)星總體方案，初步確定了衛(wèi)星技術狀態(tài)和總體技術指標。次年北斗一號系統(tǒng)工程立項，研制工作全面展開。

　　然而，在當時國外技術封鎖、國內部件廠家尚未成熟的情況下，北斗一號的研制只能在摸索中起步。據五院北斗一號總設計師范本堯院士回憶，北斗一號的國產化是從太陽帆板做起。“當時很多衛(wèi)星都不敢上，北斗是第一個‘吃螃蟹’的，硬著頭皮上。”他說。

　　在此后的國產化攻關中，不論是東方紅三號平臺的橫空出世，還是影響長壽命的關鍵部件，以李祖洪總指揮、范本堯總設計師等為代表的老一輩北斗人，憑借自力更生的創(chuàng)業(yè)精神逐一攻克難關，終于在2003年建成了北斗一號系統(tǒng)，使我國成為繼美、俄之后第三個擁有自主衛(wèi)星導航系統(tǒng)的國家。

　　同時，在此過程中積累的建設和應用實踐經驗，以及迅速成長的北斗研制隊伍，為后續(xù)工程建設打下了堅實基礎。

　　北斗二號在激情歲月中成長

　　1999年，五院在全力研制北斗一號衛(wèi)星的同時，開始了對第二代衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)的論證。2004年，北斗二號衛(wèi)星工程正式立項研制。

　　為實現(xiàn)快速形成區(qū)域導航服務能力的國家戰(zhàn)略，以謝軍、楊慧等為代表的北斗人，設計了國際上首個以GEO(地球同步軌道)/IGSO(傾斜地球同步軌道)衛(wèi)星為主、有源與無源導航多功能服務相融合的衛(wèi)星方案，攻克了導航衛(wèi)星總體技術、高精度星載原子鐘等多項關鍵技術，打破了國外技術封鎖，建成了國際上首個混合星座區(qū)域衛(wèi)星導航系統(tǒng)。

　　北斗二號的8年研制，是讓北斗人難忘的激情歲月。2007年，首顆北斗二號衛(wèi)星迎來研制攻關的關鍵時刻。根據國際電聯(lián)的頻率申請規(guī)則，有限的頻率資源過期作廢。研制隊伍爭分奪秒完成了所有前期研制，進駐發(fā)射場后又大干3天體力活，搬設備、扛機柜、布電纜，沒有片刻喘息，緊接著又是200小時不間斷的加電測試。

　　在這場與時間的賽跑中，院士、型號老總和技術人員一起排班，共同戰(zhàn)勝種種考驗。不少隊員因為水土不服和過度疲勞而拉肚子、發(fā)燒，總設計師謝軍3次暈倒……2007年4月16日，首顆北斗二號衛(wèi)星發(fā)射兩天后，傳回了清晰的信號，使我國衛(wèi)星導航系統(tǒng)具備了獲得空間頻率資源的資格。此時，頻率有效時間僅剩不到4小時。

　　此后數年，北斗二號衛(wèi)星發(fā)射連戰(zhàn)連捷。2012年12月27日，北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)正式提供區(qū)域服務，成為國際衛(wèi)星導航系統(tǒng)四大服務商之一。

　　北斗三號開啟創(chuàng)新發(fā)展新征程

　　在北斗二號正式提供區(qū)域導航定位服務前，北斗三號全球導航系統(tǒng)的論證驗證工作已拉開序幕，確定了建設獨立自主、開放兼容、技術先進、穩(wěn)定可靠的全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)的發(fā)展目標。自此，北斗開啟了創(chuàng)新發(fā)展的新征程。

　　建設高性能、高可靠的北斗全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)，是我國科技領域中長期發(fā)展規(guī)劃的16個重大專項之一。相對于北斗二號區(qū)域系統(tǒng)，北斗三號服務區(qū)域將擴展至全球，同時實現(xiàn)下行導航信號升級與改造等關鍵技術突破，為用戶提供更為優(yōu)質的服務。

　　該系統(tǒng)建設既是對北斗區(qū)域系統(tǒng)的完善與升級，更是聚焦世界一流衛(wèi)星導航系統(tǒng)的攀登與跨越。系統(tǒng)建成后性能與GPS相當，將使我國衛(wèi)星導航系統(tǒng)達到國際先進水平。

　　自2009年12月起，北斗三號研制團隊在謝軍、遲軍、王平、陳忠貴等專家?guī)ьI下加速沖刺，于2018年成功實現(xiàn)一年19星發(fā)射，在太空中刷新了“中國速度”。北斗三號全球導航系統(tǒng)不僅提出了國際上首個高中軌道星間鏈路混合型新體制，形成了具有自主知識產權的星間鏈路網絡協(xié)議，自主定軌、時間同步等系統(tǒng)方案，還研發(fā)、建立了器部件國產化從研制、驗證到應用的一體化體系，徹底打破了核心器部件長期依賴進口、受制于人的局面。

　　今日之北斗，已取得史詩般的進步和成就。“三步走”的戰(zhàn)略路徑，從“夢想在望”變成“夢想在握”。

　　龐 丹 本報記者 付毅飛

　　來源：科技日報