付冰冰
2018年12月31晚7時,中共中央總書記、國家主席、中央軍委主席習近平通過中央廣播電視總臺和互聯網發表了2019年新年賀詞,并向每一位科學家、每一位工程師、每一位“大國工匠”、每一位建設者和參與者致敬。習近平指出,這一年,中國制造、中國創造、中國建造共同發力,繼續改變著中國的面貌。嫦娥四號探測器成功發射,第二艘航母出海試航,國產大型水陸兩棲飛機水上首飛,北斗導航向全球組網邁出堅實一步。
從渤海灣的漁民到內蒙古草原的牧民,總書記提到的北斗導航系統已經成為人們生活中必不可缺的一部分。
北斗衛星導航系統(以下簡稱“北斗系統”)是中國著眼于國家安全和經濟社會發展需要,自主建設、獨立運行的衛星導航系統,是為全球用戶提供全天候、全天時、高精度的定位、導航和授時服務的國家重要空間基礎設施。
隨著北斗系統建設和服務能力的發展,相關產品已廣泛應用于交通運輸、海洋漁業、水文監測、氣象預報、測繪地理信息、森林防火、通信時統、電力調度、救災減災、應急搜救等領域,逐步滲透到人類社會生產和人們生活的方方面面,為全球經濟和社會發展注入新的活力。而隨著北斗三號的組網完成,覆蓋“一帶一路”國家的太空絲綢之路也將徐徐鋪開。
北斗系統作為我國重要的空間信息基礎設施,是我國自主研制的衛星定位與通信系統,是繼美國的GPS、俄羅斯的GLONASS之后第三個成熟的衛星導航系統,它可在全球范圍內全天候為各類用戶提供實時導航、快速定位、精確授時、短報文通信四項基本功能服務,同時也為防災減災救災事業的發展提供了技術支撐。
組大網,高密度發射
過去的一年中,北斗系統實現了創紀錄的高密度組網,密集發射的背后離不開科學的策劃、流程的優化,以及嚴謹的工作作風。
2018年12月27日下午3時,國務院新聞辦公室舉行新聞發布會,中國衛星導航系統管理辦公室主任、北斗衛星導航系統新聞發言人冉承其等向參會媒體介紹了北斗三號基本系統建成,提供全球服務有關情況,并回答記者提問。
北斗三號衛星系統總設計師謝軍在媒體會上表示,衛星導航系統是一個多星組網的系統,一顆衛星上去不能提供服務,一定要成群地上去。圍繞著北斗系統的建設目標,北斗三號設計團隊在任務初期就進行了全面、科學的策劃,把所進行的工作項目進行了分解,對用戶需求、任務要求也進行了詳細分解,同時做了很好的、全面的風險控制等分析工作。
此外,實現衛星的密集發射,產品一定要組批生產,謝軍和他的團隊在元器件、原材料等一些基礎保障工作上,圍繞著工程系統建設的衛星數量,提前做好了相應儲備。同時,在技術和計劃流程上還做了進一步優化。
謝軍介紹,我國在衛星研制的流程上,有一套成熟的管理辦法和技術流程。多星的研制、發射和單星各有不同,開創性、創新性是優化計劃流程和技術流程的有力保障。通過計劃流程和技術流程的優化,整個研制周期相對于以往的衛星縮短了近1/3。同時,還采用了包括發射場的遠程測試等先進的科學方法,大大地減少發射場的工作人員數量,縮短發射場的測試時間,既保證了發射場的工作能夠正常運行,同時也保證了工廠里多顆衛星可以并行研制,不出現人員上的沖突。
除此之外,整個產品的質量控制也堅持中國航天嚴慎細實的工作作風,堅持零缺陷的理念,沒有質量就沒有進度。通過這一系列措施所形成的這支隊伍,對多項任務實施并行開展,統一、協調進行工作的管理模式。這幾年下來,確保團隊在2018年完成19顆衛星的密集發射,實現了中國航天工業轉型的標志性實踐。
新起點,提供全球服務
冉承其表示,2018年是北斗發展史上極不平凡的一年。一是高強密度組網形成全球服務能力,一年內完成10箭19星發射,創下世界衛星導航系統建設和我國同一型號航天發射的新紀錄。二是高可靠運行確保穩定服務,發射備份衛星,精化軌控策略,服務性能穩中有升。三是高標準打造國際合作新亮點,成功主辦聯合國全球衛星導航系統國際委員會第十三屆大會。簽署中俄衛星導航合作政府間協定。建成首個海外北斗/GNSS中心。四是高精度特色帶動應用新突破,北斗芯片、模塊等基礎產品銷量突破7000萬片,北斗高精度產品出口90多個國家和地區,北斗地基增強技術和產品成體系輸出海外。
冉承其指出,北斗提供全球服務,是建設的一大步,也是發展的新起點。到2020年,將繼續發射11顆北斗三號和1顆北斗二號衛星,完成全面建設,進一步提升系統服務性能;2035年還將建成以北斗為核心,更加泛在、更加融合、更加智能的綜合定位導航授時(PNT)體系。北斗將以更強的功能、更優的性能,服務全球,造福人類。
“三步走”,秉承中國特色
冉承其在發布會上介紹,北斗是中國自主建設、獨立運行,與世界其他衛星導航系統兼容共用的全球衛星導航系統。自20世紀90年代啟動研制,按“三步走”戰略,實施北斗一號、北斗二號、北斗三號系統建設,先有源后無源,先區域后全球,走出了一條中國特色的衛星導航系統建設道路。
冉承其表示,北斗系統已得到廣泛應用,正走出國門惠及世界。
一是產業規模不斷壯大。從業單位達14000家、人員超過50萬人,形成珠三角、京津冀、長三角、鄂豫湘、川陜渝五大產業區,涌現出一批有實力的衛星導航企業。自主北斗芯片跨入28納米工藝時代,我國衛星導航專利申請累計5.4萬件,居全球第一。
二是應用領域不斷拓展。交通運輸、海洋漁業等應用走深走實,全國已有617萬輛道路營運車輛,3.56萬輛郵政和快遞車輛,36個中心城市8萬輛公交車,3230座內河導航設施,2960座海上導航設施,使用北斗。港珠澳大橋采用北斗高精度形變監測系統,保障安全運行。國內銷售的智能手機大部分支持北斗。北斗前裝車輛超過200萬輛。基于北斗高精度的智能駕駛汽車,有望2019年上市。
三是國際化實現新突破。北斗已服務于俄羅斯、緬甸、老撾、柬埔寨、泰國、印度尼西亞、巴基斯坦、科威特、阿爾及利亞、烏干達等國家,收獲良好口碑。北斗已加入民航、海事、移動通信等國際組織,國際民航組織批準北斗星基增強服務商標識號和標準時間標識號,國際搜救衛星組織將北斗納入全球衛星搜救系統計劃。
雙提升,功能和性能
冉承其在回答媒體提問時表示,從北斗二號系統到北斗三號系統,實現了歷史性跨越。北斗三號系統的服務區域擴展到全球,性能指標大幅提升,功能也得到顯著增強。
冉承其介紹,相較于北斗二號系統,北斗三號系統有四方面的性能提升:一是更高的精度。北斗三號基本系統建成后,全球定位精度10米;在亞太地區定位精度,由原來的6米提升至5米;二是更強的原子鐘。北斗三號衛星采用了更高性能的銣原子鐘和氫原子鐘,銣原子鐘天穩定度為10-14量級,氫原子鐘天穩定度為10-15量級。三是更新的技術。北斗三號衛星通過采用新的技術,空間信號精度(SIS URE)優于0.5米。四是更優的信號。北斗三號衛星增加了性能更優的互操作信號B1C,同時,在全球系統中將B2I信號升級為性能更優的B2a信號。
冉承其指出,北斗三號系統還有三方面的新增功能:一是在進一步提高基本導航服務能力基礎上,將按照國際民航標準提供星基增強服務。二是按照國際搜救衛星組織標準,提供國際搜索救援服務。三是在全面兼容北斗二號短報文服務基礎上,將服務容量提升10倍,用戶機發射功率降低10倍,短報文服務能力大幅提升。