中国北斗的“全球时代”已来

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探寻新时代北斗精神｜28年征途，扬起中国卫星导航之帆

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这是视频

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在“中国共产党人的精神谱系”中，“两弹一星”精神、载人航天精神、探月精神和新时代北斗精神都与航天事业有关。这是无数航天人在航天实践活动中孕育出的精神法宝。今年恰逢党的二十大召开，让我们跨越时空，走进那些航天人曾经奋斗、战斗过的地方，追寻红色印记，追忆鲜为人知的往事，一起探寻航天人不断挑战自我、实现跨越的宝贵精神财富。今天，请随《中国航天报》走近新时代北斗精神。

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昔有司南，今有北斗。北斗星，自古就为中华民族定方向、辨四季、定时辰。不满足于天象指引，华夏先辈们利用磁铁石打磨出人类第一个指引方向的工具——司南。

古老华夏智慧在今朝跨越时空接力前行。2020年6月23日，由航天科技集团一院研制的长征三号乙运载火箭，成功将第55颗北斗导航卫星在西昌卫星发射中心成功发射。随着最后一颗北斗导航卫星的“落子定盘”，北斗三号30颗组网卫星全部部署到位，中国北斗自此开启了高质量服务全球、造福人类的崭新篇章。

2020年6月，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭成功发射第55颗北斗导航卫星。

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从1994年立项到2000年建成北斗一号系统，从2012年开始正式提供区域服务到如今服务全球……28年间，被称为北斗导航工程的“专属列车”长三甲系列火箭共进行了44次发射，将4颗北斗导航试验卫星、55颗北斗导航卫星护送升空，成功率100%。其间，中国北斗人在建设北斗系统过程中孕育出来的“自主创新、开放融合、万众一心、追求卓越”的新时代北斗精神，已成为 “两弹一星”精神、载人航天精神的血脉赓续，不断激励着新时代北斗人继续前行。

北斗卫星导航系统。

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摆脱牵制，

摸着石头过河

时间回到1994年，美国的全球定位系统（GPS）已经建成，俄罗斯的“格洛纳斯”将于一年后完成24颗导航卫星星座的组网，两者均耗资数百亿美元，中国当时还不具备这样的实力。

但也是这一年，中国开始开始独立自主研制北斗卫星导航系统，并以祖先们用于识别方向的“北斗星”命名。

从无到有，北斗走过的这条路殊为不易。

早在上世纪70年代，从事“两弹一星”的先驱们就已经认识到卫星导航定位系统的重要性。他们曾在卫星导航领域苦苦摸索，在理论探索和研制实践方面开展了卓有成效的工作。

立项于20世纪60年代末的“灯塔计划”可以说是北斗工程的前身，尽管这个计划最终因技术方向转型、财力有限等原因而终止，但为却为后来上马的北斗工程积累了宝贵的经验。第一代北斗建设者们一致认为，最迫切的需求是先解决“有无问题”。

1994年，中国启动北斗一号系统建设。“在起步阶段，我们受过很多刺激。”曾任北斗一号、北斗二号卫星系统总指挥的李祖洪表示，当时他们向国外购买北斗卫星核心产品时，对方随时可以“卡我们脖子”。

针对“卡脖子”技术的攻关，北斗系统总设计师孙家栋院士专门提了四条要求：指标不能降、可靠性不能降、元器件要尽量做到国产化、要申请专利。

“我们坚信，关键核心技术是要不来、买不来、讨不来的，只有把关键核心技术牢牢掌握在自己手中，才能真正掌握竞争和发展的主动权。”航天科技集团五院通信与导航卫星总体部主任设计师丛飞表示，由于国外技术封锁，北斗人一路拓荒前行，“摸着石头”寻找国产化发展之路。

2000年10月，北斗首星发射，一个多月后，第二颗北斗卫星也被送入太空，中国成为美俄后，第三个建成卫星导航的国家。

但北斗是个庞大的工程。北斗卫星重量大、工作轨道多样，有的轨道距离地球很远。因此，配备有新型氢氧发动机、动力强劲的长三甲系列火箭，成为当时运送北斗卫星上天的不二之选。

长征三号乙火箭吊装。

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实际上，长三甲系列火箭的产量在当时远远无法满足北斗这个庞大工程的需求。要跟上北斗导航的组网节奏，就要提高火箭的生产能力。

“过去是来一个发射任务，研制生产一枚火箭对应发射。后来任务多了，再这样做就完不成任务了，为了满足高密度任务的需求，就要进行去任务化的设计。”中国科学院院士、航天科技集团一院长征三号甲系列运载火箭原总设计师姜杰说。

北斗卫星导航系统工程总设计师杨长风与时任长征三号甲系列运载火箭设计师姜杰在交流中。

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2002年，欧盟发起“伽利略”卫星计划，彼时，中方遇技术瓶颈，欧盟缺研发基金，双方决定联手开发。然而蜜月苦短，四年后，中国被排除在项目外，决议不让表态，资料不让浏览，技术不被告知。

“中国人感到被严重利用甚至是羞辱了。”欧洲媒体如是评价。

中国开始独立研发北斗。此时，北斗二号工程已立项，他们遇到的第一重考验，就是原子钟。

“星载原子钟哪里来？最初，我们也想过购买或引进。但要么是发达国家不卖给我们，要么是价格贵得我们买不起。”北斗三号工程副总设计师、航天科技集团五院北斗三号卫星首席总设计师谢军表示。

星载原子钟精度要求高，技术难度大，曾长期为少数西方发达国家所垄断。由于国外技术封锁，星载原子钟成为北斗系统建设的技术瓶颈。

“在工程立项的时候，我都觉得这个东西怎么可能完成？”谢军说，当时，研制出的第一台星上原子钟产品在工作中经常信号突跳，精度很差，研制人员就一起分析问题，想方设法攻克难关。3年之后，他们终于跨过了原子钟这道坎。

经过几十年的排星布阵，北斗研制团队在陌生领域不断探索，在高端技术空白地带白手起家，面对缺乏高精度原子钟、行波管放大器、星载CPU、FPGA芯片等众多核心器部件的难关，先后攻克了500余种器部件国产化难关，自豪地贴出“核心器部件100%国产化”硬核标签，从此摆脱受制于人的局面。

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北斗年轻的“烦恼”

如今好用的北斗，也吃过“年轻”的苦。

据统计，北斗卫星导航系统工程启动以来，全国范围内共有400多家单位、30余万名科技人员参与研制建设。陈芳允、孙家栋两位“两弹一星”元勋和几十名两院院士领衔出征，1.4万余家企业、50余万人从事系统应用推广，彰显万众一心的团结伟力。

但几十万人帮助着长大的北斗，有着属于“年轻”的烦恼。

根据北斗的“三步走”的发展战略，首先要解决中国卫星导航定位系统的有无问题；然后完善系统功能，扩大工作区域；最后建成中国特色的全球卫星导航定位系统。这就注定北斗要走一段艰难的推广之路。

在2007年2月北斗二代的论证会上，专家论证认为北斗系统建成以后，年产值可达到500亿元。然而，在被GPS垄断的民用市场，北斗的推广必然是一个缓慢的过程，急需破解产业困局。

整体用户数量少是困扰北斗系统应用的主要原因之一。北斗卫星导航试验系统在1994年立项时，系统的设计最大用户量为80万。而自2003年12月15日，第一代北斗导航定位系统建成并正式开通运行以来，累计用户数量刚突破7万。

这个数字还不到设计容量的十分之一。并且相当一部分人埋怨北斗系统的终端价格昂贵，而GPS终端物美价廉。

用户数量和终端价格的矛盾，在年轻的北斗面前，是问题。在家喻户晓的GPS面前，是别人的问题。事实上，上世纪90年代中期GPS车载终端一台要5万元左右，非常昂贵。之后GPS的终端之所以越来越便宜，是因为用户数量不断上升推动GPS的产业化。薄利多销的简单商业模式让彼时坐拥数以亿计用户量的GPS有底气有信心有动力把终端做成熟、做方便、做便宜，实现良心循环。

如何权衡此间的纠结与矛盾，是摆在北斗系统面前的一个挑战。北斗起步的困难和对市场支持的极大需求，让业内人士达成共识：北斗的应用推广，需要政策和市场的双重努力。

“北斗全球系统建成之后，民用将占据北斗系统用户总量的95%以上。”孙家栋院士说。

目前，各级政府积极支持北斗卫星导航应用推广工作，主管部门陆续制定出台多项扶持政策和市场培育措施，一批应用示范项目带动并加速了北斗应用和产业化进程。北斗系统已成功应用于水利水电、海洋渔业、交通运输、气象测报、国土测绘、减灾救灾和公共安全等领域，经济效益和社会效益显著。

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做得出来，也做得很好

“跟北斗打交道10余年，不时有人来问——这个技术就连美国都没有，我们能做得出来吗？”北斗三号卫星系统总设计师林宝军坦言，这是他最难回答的问题。

但事实证明，他们做得出来，也做得很好。

北斗三号卫星研制人员在工作中。

北斗三号卫星研制团队。