淺談北斗衛星導航發展

（環球新時空（北京）信息技術研究院，北京 100036）

國之大者，為國為民，治國有常，而利民為本。

2020 年7 月31 日10 時48 分，習近平總書記在北京宣布北斗三號全球衛星導航系統正式開通，北斗系統進入全新征程。

2020年以來，“新冠”肺炎的肆虐給人類社會帶來了巨大的威脅和挑戰，中國面對疫情的態度及措施，向世界各國展示了大國應有的擔當與責任。在抗疫的過程中，北斗衛星導航系統為火神山醫院建造、疫情防控檢測、患者動態管理等作出了重大貢獻，這已不是其第一次登上公眾舞臺，早在2008年汶川地震，震中映秀音信斷絕之時，北斗導航就擔起了訊息傳送的責任，發出百字短訊，救萬人于水火。自此，實時預測公交路線、精確引導農業播種、遙感重測珠峰高度等，北斗導航在不斷地發展中，一次次完成著使命。

1 鍥而不舍，馳而不息

20 世紀70 年代，美國政府開始研制GPS 衛星導航系統，中國也制訂了“燈塔”計劃，但隨后被取消。1983年，中國航天專家陳芳允提出“兩星定位”方案，又因國力有限被擱淺。直至1994年，在此方案的基礎上，中國才正式開始北斗衛星導航試驗系統的研制，而此時，美國的GPS 衛星導航系統已全面建成。

鄧小平同志在1987年依據國情提出“三步走”的現代化戰略，中國的北斗衛星導航系統也秉承著不疾不徐的原則，采取了三步走發展規劃：2000年年底，建成北斗一號系統，向中國提供服務；2012年年底，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，向全球提供服務。

起步雖晚，但在科學家們全力以赴下，北斗衛星導航系統按照規劃，逐步進入正軌。

2000年，北斗陸續將兩顆軌道衛星送入太空，實現區域性導航功能。

2004年，北斗二號啟動，并在2007年發射北斗二號首顆衛星。

2018年，發射18顆北斗三號組網衛星，覆蓋“一帶一路”沿線國家。

2020年6月23日，北斗系統最后一顆組網衛星發射，至此，中國將共計59顆人造衛星送入太空，實現了最初的夢。

如今，“北斗”衛星導航系統能在世界范圍內為各類用戶提供多種功能，徹底改變了我們的生活，成為繼美國全球定位系統（GPS）和俄羅斯格洛納斯衛星導航系統（GNSS）之后第三個成熟的衛星導航系統，“三步走”戰略在馳而不息的發展中，取得了全面的勝利。

2 攻堅克難，精益求精

古人有云，三生萬物。北斗衛星導航的“三”來自于空間段、地面段和用戶段，而“萬物”，則是世界，北斗導航憑借著這“三”，如同天羅地網般，實現了對全球的覆蓋與服務。

空間段由多顆靜止軌道衛星和非靜止軌道衛星組成，如GEO 衛星、IGSO 衛星和MEO 衛星等，主要用于衛星研制及發射，在低緯度地區與其他衛星導航系統相比優勢十分明顯，擁有眾多高軌衛星，能很好地抵抗遮擋，為世界提供的衛星導航服務可謂是一流的。

地面段由主控站、時間同步/注入站和監測站等若干地面站組成，在北斗導航衛星運轉時，能有效地進行追蹤與控制，后來經過不斷發展，還基本建成了地基增強系統，能夠提供厘米甚至是毫米級的定位精度。

用戶段是指用戶的終端，芯片、天線等是產業自主可控的關鍵環節，終端集成和系統集成是發展重點，市場競爭激烈；而對各種應用領域的運營維護則是保障，有著靈活簡易的特性。

三個部分相輔相成，融會貫通，使人們之間的聯系更加智能緊密。在三十余載的奮斗歷程中，對科學家們而言，挫折是常客，技術遭遇瓶頸、核心部件受制于人、原子鐘索求無門、天氣變化飄忽不定，但這些并未使任何人退縮與放棄，從無到有，從弱到強，北斗系統服務定位精度、系統穩定性、功能全面性都在穩步提升，正是一代人的堅持不懈與精益求精，才鑄就了大國重器。

3 安全可靠，獨具特色

相較于其他國家的衛星導航系統，北斗衛星導航有著顯著的特點。

首先，北斗衛星導航是我國獨立建造的，有著高強度加密特性，安全穩定，結束了我國長期依賴國外衛星導航系統的狀況，有利于國家安全和國防建設，提升了軍隊整體軍事素質以及中國導彈的打擊能力。

其次，相較于GPS 的雙頻信號，北斗導航是世界上第一個提供三頻信號服務的衛星導航系統，各個衛星之間可以緊密聯絡，無須出國即可對衛星進行觀察，這樣就能更好地降低成本，提高服務質量與抗干擾能力。

除此之外，北斗衛星導航最突出的特點是具有短報文通信服務，這是我國自主創新的重要體現，在特殊情況下意義重大，例如救援、軍用等，現已在漁業生產、減災救災方向得到規模化應用，并且在空間科學中有著相當大的應用前景。

習近平總書記曾說“中華民族是勇于追夢的民族”，遠方的浩瀚星空，也是夢想活力的源泉，追夢路上的坎坷，只會成就更強大的中國。北斗衛星導航系統已然成為一張嶄新的“中國名片”，我國也將繼續發揮自身的優勢，解決當前北斗系統痛點難點，實現北斗產業化向更高水平、更精密化、更高層次邁進。莫道桑榆晚，為霞尚滿天，屆時，“北斗”衛星導航系統將在國際社會中發揮更加重要的作用。