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经济日报:中国北斗联天下

沙场,三军列阵。刚下演兵场的战旗、战士、战鹰、战车,接受最高统帅检阅,米秒不差。

南海,惊涛骇浪。世代漂 泊在这里求妈祖、讨生活的渔民,如今无论到哪块海域、哪个岛礁,都在祖国俯瞰之中。

汶川,山崩地裂。震中映秀20多小时音讯全无,突破死 亡线赶到的部队,第一时间发出100余字短报文,字字千金。

街头,车水马龙。行色匆匆的人们,随时能 精准找到最近位置的旅馆、小吃店、共享单车,“出门一时难”成为过去。

这些,都因缘 翱翔星空的中国北斗。

2014年,在中阿 合作论坛第六届部长级会议上,提出北 斗系统落地阿拉伯项目的倡议。

2015年,我国与 俄罗斯签署北斗和格洛纳斯卫星导航系统共用兼容性声明。

2016年,我国与 阿盟国家举办第一届北斗合作论坛。

2017年,党的十 九大胜利闭幕后,北斗三 号全球导航系统组网发射又点火启动。

北斗,已成为 当代中国展向世界的一张亮丽“名片”。

中国选择:

大国重器,惟有自力更生

“复移小凳扶窗立,教识中天北斗星。”自古以来,北斗就 是中华民族的指路明灯。

将我国 自主建造的卫星导航系统命名为“北斗”,饱含着 近代以来中国历经劫难的清醒、走向复兴的企盼:中国命 运必须自己掌控,中国重 器必须自己打造,中国建 设必须自力更生、艰苦创业!

1990年海湾战争中,装载GPS的精确 打击武器首次大规模使用,作战效能令全球震惊。战火尚未远去,思想烽火已燃。卫星导 航系统之于一个国家,究竟意味着什么?

如果说导弹是枪,原子弹是子弹,那卫星 导航就是精确瞄准具。早在上世纪70年代,从事“两弹一星”的先驱们,就启动过“灯塔一号”工程进行探索。终因经 济和技术方面难以支撑,被迫下马。

1994年,在国家经济实力、技术基 础仍然非常薄弱的情况下,党中央、国务院 和中央军委毅然决策启动北斗一号工程,进行试验探索。

彼时,美国GPS、俄罗斯 格洛纳斯各发射了20多颗卫星,已完成了全球组网。而我国正面对1989年以来 西方国家对我实施的最严密技术封锁。

彼时,最适合 卫星导航的黄金频段美俄已全部占用。我国与 同时希望建设卫星导航系统的欧盟,推动国 际电联从航空导航频段中,最大限 度地挤出一小段频率,提供卫 星导航共同使用。

这一小段频率,只有黄 金频段的四分之一,却是建 设一个全球导航系统最基本的频率需求,且各国均可平等申请。2000年4月17日,北斗和 伽利略系统同时成功申报。按照国际电联规则,必须在7年有效 期内成功发射导航卫星。

摆在我 们面前的只有两条路,一是寻求合作,共用资源;二是独立发展,抢占主动。

北斗人 一方面立足独立自主建设,另一方 面积极寻求国际合作。但对中国这样的大国,在关系 国家重大竞争力的合作中,自身没 有过硬实力和核心技术,往往难有对等交流,处处面临不平等壁垒。我们与 欧盟的多轮频谱合作谈判,进展缓慢。

2005年,欧盟发 射了首颗伽利略导航卫星。此时,距离我 们申请使用的频段有效期只剩不到3年时间,而我们 的首颗北斗导航卫星还在研制之中。

社会主 义道路集中力量办大事的制度优势再次凸显!在全社会相关行业、领域、单位、人员的通力协作下,北斗人背水一战,倒排工期,一周“5+2”、每天“白+黑”,硬是将原定2007年底发射的首颗卫星,调整到2007年2月底,提前完 成全部研制工作。

2007年4月初,首颗北 斗导航卫星终于如期立在发射塔架上。

各项测 试进展非常顺利,但在发 射前的最后检测中,卫星上 应答机却出现了小异常。尽管这不是个大问题,发生故 障的概率也不高,却有可 能影响信号的正常传回。

这是绝不能允许的!即便只 有万分之一的故障,也必须彻底归零。

北斗人 重新打开已矗立在塔架上的星箭组合体,拆出应答机。3天72小时的不眠不休,应答机隐患成功排除。

2007年4月14日4时11分,这颗肩 负着重要使命的卫星,从西昌 卫星发射中心发射升空,成功进入预定轨道;2天后的16日20时许,北京终 于清晰接收到来自这颗卫星的信号。

这一刻,距离国 际电联规定的频率申请失效最后期限不到4个小时。

中国北斗一飞冲天、成功“分娩”,赶上了 建设全球卫星导航系统的最后一班车!

中国路径:

后发赶超,道路别具特色

杀出一条血路,是中国人的血性;闯出一条新路,是中国人的自信。这既是 中华民族始终屹立于世界民族之林的精神密码,也是我 们党领导中国革命、改革开 放和伟大复兴取得巨大成就的制胜法宝。

建设中国北斗,在我们 这个发展中国家,且受到 技术严密封锁情况下,不可能 循着别人的路走,必须砥砺前行、换道超车。

探路!眼前无路,但绝不停步。北斗人 像当年的革命战士,不相信 有完不成的任务,不相信 有克服不了的困难,不相信 有战胜不了的敌人,他们迎着困难上,“摸着石头过河”……

按照空间定位原理,对地球 上一个目标点进行定位,至少需要3颗卫星;考虑到时间误差,精确定位至少需要4颗卫星。这就是GPS和格洛 纳斯的工作原理和全球组网方案。

如果按 这条路径探索试验,既缺技术储备,又缺工程经验,更缺经费支撑,以当时的综合国力,可望而不可及。

陈芳允院士,“两弹元勋”、“863计划”倡导者之一,创造性提出了“双星定位”建设方案,即:把地心 视为一颗虚拟卫星、再发射 两颗地球同步卫星构成星座,经地面 控制中心计算处理,实现对 区域内地面目标的快速定位。这一方 案用当时中国最成熟的航天技术,以最小的星座、最少的投入、最短的周期,实现了 卫星导航系统建设的自主可控,为后续 发展坚定了必胜信心,奠定了坚实技术基础,积累了丰富工程经验。

绘路!按照别 人的图纸搞建设,无异于削足适履。中国北斗,需求牵引、创新驱动,哪里急需、哪里先建,边建边用、逐步延伸……

建成覆 盖全球的导航定位系统,至少需要24颗卫星,美俄用了20多年时间。但维护我国国家主权、安全、发展利益刻不容缓,经济社 会发展现实迫切,我们拖不起、等不得,必须在 最短时间内让北斗发挥出最大的效益。

孙家栋院士,“两弹元勋”、东方红 一号卫星的总设计师、北斗工 程首任总设计师,带领北 斗人创造性提出了“分步走”战略,先试验后建设,先国内后周边,先区域后全球。

地球自转“日行八万里”,导航卫星绕飞不间断,要为地 面一个特定区域提供连续稳定的导航服务,按照GPS和格洛 纳斯采取的单一轨道星座构型,在全球 组网完成之前无法实现。要让不可能成为可能,必须构 建一个全新的星座结构。

北斗人再次脑洞大开,开创性 地设计了混合星座构型。2012年底,建成了 由地球同步轨道卫星、倾斜同 步轨道卫星和中圆轨道卫星共14颗星构 成的北斗二号卫星导航系统,实现了 全天时全天候为亚太大部分地区提供定位导航授时服务,为有效 应对我国周边安全威胁和维护国家核心利益,及时增加了厚重砝码。

在前期发射5颗试验 卫星在轨成功验证全球系统建设核心技术基础上,2017年11月5日,北斗三 号全球组网双星首次发射,顺利升空。根据计划,到2020年左右,我国全 面建成小康社会、实现第 一个百年奋斗目标之际,30多颗北 斗三号卫星将星耀全球。

筑路!恒心搭起通天桥,勇气吹开智慧门。人类对 时空的精准需求永无止息,建设满 足国家和人民需求的导航系统,标准高、难题多、基础弱,遍地荆 棘中北斗人勇攀巅峰……

时间精 度是卫星导航的命门,天地间时间越同步、误差越小,定位精度越高。导航系 统普遍运用原子钟维持时间精度。过去,只有少 数国家能够制造卫星导航系统使用的高精度原子钟,但对我实行严格限制。在北斗二号建设时,星载高 精度原子钟成为绕不开的“拦路虎”。

核心技 术终究得靠自己,北斗人 再次用行动宣示,外部封锁越严,自我创新越快。不到两年时间,就自主 开发研制出天稳定度达到10-14量级的原子钟,授时精度50纳秒,300万年只有1秒误差,彻底打破了他国垄断。

定位精 度是导航系统的生命。依靠卫星,目前定位精度大多在10米量级。要进一步提高精度,单纯在天上下功夫,短期内难有大的突破。

北斗人 收回仰望星空的慧眼,回望脚下,却发现地上大有可为。环顾辽阔大地,国家的气象、交通、地震、国土资 源等行业已建有大量GPS基准站,通过技术升级改造,即可摇 身变为北斗基站;在此基础上,再新建 和调整优化布局,即可建 成国土范围内无缝隙覆盖的北斗地基增强网。2017年,1400多个北 斗基站遍布全国,上万台 套设备组成星地“一张网”,国内定 位精度全部达到亚米级,部分地区达到分米级,最高精 度甚至可以到厘米或毫米级。这种全国“一张网”模式,让中国 精度走到了世界前列。

北斗人 还创造了自己的“独门绝技”,让北斗“客串”通信卫星,通过位 置报告和短报文,具备告知别人我“在哪儿”“干什么”的独特功能。可别小瞧这个本事,汶川地震救援表明,在地面 通信信号盲区或其他通信手段失效后,它就成 了紧急时刻拯救生命的最后“保险索”。

2016年,北斗二号卫星工程以4个国际首创、10大技术创新、128项发明专利和其他72项知识产权,获得国 家科技进步特等奖。大器晚成的中国北斗,成功登 上了我国科技重大工程的创新巅峰。

拓路!道路承载着发展,道路连接着友谊。中国北斗秉持和践行“世界北斗”的发展理念,努力建成服务全球、造福人类的“顺风车”“高速路”……

服务全球,必须覆盖全球。

按照传 统卫星管理手段,控制使 用好绕飞地球的卫星,需要有 遍布全球的地面站。在难以 全球布站的情况下,必须建 立卫星之间的星间链路,实现卫星管卫星,这是世 界导航领域的前沿技术,也是北 斗三号工程建设必须解决的难题。

2015年8月,两颗全 球系统试验卫星首次建立起星间链路,标志着 我国掌握了这一国际领先的核心技术;经过持续实践优化,已具备 全面建设推广的能力。

服务全球,必须融入全球。

三年前,北斗与GPS在达成 频率兼容共识基础上,正式建立合作机制,共同推 动民用卫星导航技术发展。

两年前,北斗与 伽利略完成卫星导航频率协调工作。

近日,北斗与 格洛纳斯成功进行两大系统的兼容试验,联手打造兼容使用、精度更 高卫星集群的前景可期。

日臻完善的中国北斗,蜕变成 为世界北斗的道路越走越宽!

服务全球,必须赢得全球。

北斗二号建成后,在向国 内提供系统服务的同时,即公开向北纬55度到南纬55度、东经55度到180度的亚 太地区提供定位精度优于10米、测速精度优于0.2米/秒、授时精度优于50纳秒的免费服务。

在我国周边和“一带一路”沿线,巴基斯坦的交通运输、港口管理,缅甸的土地规划、河运监管,老挝的精细农业、病虫灾害监管,文莱的 都市现代化建设、智慧旅游,印尼的海上集成应用,北斗正 提供心贴心定制服务;分别与马来西亚、新加坡、柬埔寨 等开展交流合作,与沙特、阿联酋、埃及、摩洛哥、突尼斯、阿尔及 利亚等国家制定推进措施,在泰国 建成了小型北斗地基增强系统示范网等。中国胸 怀和中国贡献伴随“太空丝路”不断延展。

中国思维:

利国惠民,发展永无止境

为了人民、依靠人民,以人民为中心,是我们党战胜敌人、执政兴国的传家之宝;大众创业、万众创新,把创新 作为引领发展的第一动力,是我们发展经济、强国富民的力量之源。

北斗的建成,举全国之力;北斗的发展,集民众之智;北斗的应用,惠民生所需。

国之重器,其利于国。

导弹呼啸、战机轰鸣、军舰破浪、将士列阵,北斗如影随形,战场的主动权、战斗力 的增长极牢牢掌控在自己手中。

5万余艘渔船、400多万辆 营运车辆安装了北斗终端,民航也 将依托北斗建设航空器全球追踪系统,交通更加可控安全。

地质灾 害多发的云贵川陕等地,大桥、隧道、边坡以及城市的灯塔、高楼、老旧房屋,北斗能够实时监测、预判危险、及时报警,人民生 命财产安全更有保障。

耕地辽阔的新疆、黑龙江等地,农业机 械安装北斗终端,拖拉机自动沿线耕作,无人机 自动定量喷洒农药,土地使用率提高5%,复播准确率提高到100%,农药节省40%,劳动生 产效益大幅提升。

2015年“4·25”尼泊尔地震,北斗穿越可可西里、翻越唐古拉山,指引救 援队伍千里驰援。今年8月8日四川九寨沟地震,北斗短 报文第一时间将灾区情况送达应急指挥中心,北斗无 人机第一时间传回灾区现场航拍画面、实施消毒防疫,北斗智 慧景区平台第一时间帮助指挥中心调度管理搜救小队、搜救车辆。8月下旬,超级台风“天鸽”突袭广东,347艘渔船 在北斗引导下安全回港……“北斗呼叫,天降神兵!”面对一 起起突发重大灾害,北斗开启一扇扇“生命之门”。

利民之事,丝发必兴。

民以食为天,百姓餐桌安全第一。利用北 斗定位和网络技术,市场上销售的“北斗菜”,扫一扫二维码,都能追 踪它长在谁家地、用的谁家种、施过什么肥。如今,越来越多的菜农加入“北斗菜”网络平台,为自己的绿色蔬菜“正名”。一些地方的水果种植、畜牧养殖,以至中药生产,都开始 利用北斗终端进行溯源管理、全过程监控,百姓关 注的食品药品安全问题有望从技术上得以解决。

居易行难,过去人在旅途,常常身在囧途。如今,加入或 使用了北斗的电子地图、约车软件,共享单车、位置分享,你能更 任性地说走就走、想到能到、相聚不难。便利带来的烦恼,如共享单车乱停乱放、蓄意破坏,汽车驾驶横冲直撞、“路怒”斗气,长途运营疲劳驾驶、超速越线违章行车,运用北斗,都将可识别、可定位、可监管、可处罚。大型客车、学生校车、危险品 运输车等强制安装北斗终端,超时超 速和不按规定路线行驶得到及时警示提醒,交通违 章率和事故伤亡率各下降50%;设置北斗电子围栏,共享单 车的无序停放有望得到有效治理。

老人和 孩子的安全与健康,维系着 亿万家庭的幸福。北斗拐杖,在老人 意外摔倒等危险发生时,能第一 时间发出报警信号,通知家 属和医院及时救护;北斗手机,遇到紧 急情况只需按下求救按钮,就会立刻向相关人员、机构发送精准信息;戴着北斗手表的儿童,一旦离开安全区域,父母就 会收到报警信号。随着北 斗技术应用的日臻完善,“老吾老以及人之老、幼吾幼以及人之幼”的理想社会,将生动 展现在人们面前。

天上翱翔“北斗”星,飞入寻常百姓家。打破垄断、更接地气的中国北斗,将很快 成为人们更贴心更便利更可靠的忠实伴侣和“守护神”。

创新引擎,潜能无限。

先进技 术一旦被民众了解掌握,就会迸发出无穷力量。在国家 创新驱动战略的引领下,北斗系 统作为一项国家高科技工程,一个开放型创新平台,日益激 发出全民创业创新的巨大激情和无限潜能,特别是 人们将北斗的高精度定位、高精度授时、短报文发送功能,与正在 普及运用的互联网、大数据、云计算、人工智能、先进智 造等前沿科技碰撞融合,不断地“裂变”“聚变”,产生巨 大的科技发展和经济社会效益。

有识之 士和有慧眼的商家,纷纷投身北斗产业,加入北斗“朋友圈”,一条完 整的产业链初具规模。在上游,自主研发的芯片、板卡、天线等 核心产品配套齐全、达到世界先进水平,高精度 板卡和天线销量分别占国内市场份额30%和90%。在中游,手持、车载、船载、机载、可穿戴 等各型北斗终端、北斗产品层出不穷、琳琅满目。在下游,基于北 斗的数据采集分析、监测监控、指挥调 度等运营服务业迅速兴起,在国土测绘、海洋应用、气象水文、森林防火和智慧城市、驾培驾考、文物防护、动物保 护等行业异军突起。短短几年,全国从 事北斗开发应用的企业已达1.4万家,从业人员近45万,总体产值2118亿元;在70多个国家和地区,吸引了大量忠实的“北斗粉”。

北斗系统的全域覆盖、全时联通,将推动 万物互联时代的加速到来,一种全新的“北斗+”生产生 活方式已初见端倪。“北斗+物流”,包装可 以根据商品体积重量自动选择包装箱,发货可 以根据地址自动分拣配送,买家可 以随时知道所购物品的行踪轨迹。“北斗+支付”,能够对1秒钟内 成百上千的股票、车票购 买申请进行精确排队,按序办理;通过精 确掌握车辆位置变化和时间长短,从云端 快速准确完成高速公路行驶缴费、公共场所停车收费、车辆自动充电计价等。“北斗+工作”,警察坐在指挥中心,就能通 过北斗移动警务系统实现对巡逻警车和警力的精准调度,做到快速出警、就近派警;农民在 家里干着家务逗着娃,就能通 过北斗无人机在田里播着种洒着药;牧民坐 在家中喝着奶茶聊着天,就能通 过北斗项圈放牧几公里外的羊群牛群……

“自主创新、团结协作、攻坚克难、追求卓越”——“北斗精神”厚积薄发。

今日的“北斗”,远远超越当年的设计。

明日的“北斗”,或许只受想象力限制。

在很快 就将到来的美好日子,让我们互致问候:今天,你“北斗”了吗……

(新华社记者 李国利 杨 欣 王新国)sunry@

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