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将中国时空信息掌握在自己手中，北斗做到了！
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摘要：“2020年，北斗系统产业链国内产值已超4000亿元，海外应用加速落地，已在全球120多个国家和地区得到应用……”5月26日，第十二届中国卫星导航年会在南昌开幕，当中国卫星导航委员
“2020年，北斗系统产业链国内产值已超4000亿元，海外应用加速落地，已在全球120多个国家和地区得到应用……”5月26日，第十二届中国卫星导航年会在南昌开幕，当中国卫星导航委员会主席何玉彬谈到北斗系统的应用成绩时，台下响起阵阵掌声。
2020年9月5日，中国国际服务贸易交易会展出的北斗卫星导航系统模型。图源：视觉中国
去年7月31日，中国向全世界郑重宣告，中国自主建设、独立运行的全球卫星导航系统全面建成，开启了高质量服务全球、造福人类的崭新篇章。
至此，中国北斗正式登上世界舞台，站在了我国用实际行动积极推动构建人类命运共同体的“第一梯队”。
走出符合国情的“北斗节奏”
2020年6月23日上午，四川大凉山腹地，长征运载火箭托举着第55颗北斗导航卫星“吉星”穿云而去，奔向太空。随着“吉星”在北斗三号组网“大棋局”的落子定盘，北斗三号30颗组网卫星已全部到位，星座部署全面完成。
1970年11月，在“东方红一号”卫星发射后的6个月，中国第一份研制导航卫星的论证报告完成。当时已经做出样星的导航系统，有着一个生动的代号——“灯塔计划”。虽然最终因技术方向转型、财力有限等原因终止，但它却如同黑夜中的明灯，以十余年的设计和研制，为北斗卫星积累了宝贵的工程经验。
1983年，以陈芳允院士为代表的专家学者，提出了利用2颗地球同步轨道卫星来测定地面和空中目标的设想。经过大量理论和技术研究工作，“双星定位”系统概念逐步明晰。
其实，为了验证“双星定位”的可行性，陈芳允带领研究小组在新疆、广西和北京的卫星测控站，利用午夜0至2时之间两颗通讯卫星的空余时段进行试验。一张拍摄于1989年9月25日的照片，记录了中国第一次成功利用两颗卫星实现定位的功能演示。
当时对于要不要立即启动耗资巨大的导航卫星工程，仍有诸多因素需要考虑，认识的转变发生在1990年。当年震撼世界的海湾战争在全世界的注视下打响，美国GPS全球卫星定位系统第一次以武器制导的形式大获成功，在总结报告中，美国人将海湾战争归结为“GPS的胜利”。中国与世界都从这场现代战争中感受到了拥有导航卫星的重要性。
1994年2月，一份名为关于印发双星导航定位系统工程立项报告的通知，标志着北斗一号正式上马。这一年，已经65岁的孙家栋被任命为工程的总设计师。
此前，美国和俄罗斯都选择一步到位直接建造全球导航系统的模式。但早期的北斗工程科研经费、技术基础、人才队伍均十分匮乏，中国必须寻找一条全新的技术路径。随着实践与摸索的深入，最终，“先区域、后全球”的思路被确定下来，“三步走”的北斗之路由此铺开。参与了技术路线讨论的北斗一号卫星总设计师范本尧院士后来评价说：“全球组网需要大量的时间和资金。当时用户还集中在国内、周边，因此‘先区域、后全球'的技术途径更符合中国国情。”
从1994年开始，北斗一号逐步从图纸变成真正的卫星。2000年10月和12月，两颗北斗一号卫星先后进入太空预定轨道，这标志着中国成为继美国、俄罗斯之后，第三个拥有卫星导航定位系统的国家。
刚刚拥有雏形轮廓的北斗，很快因为一项特殊任务让人们理解它的巨大价值。2008年5月12日，汶川大地震的震波环绕了地球6圈，汶川、映秀等地的通讯瞬间中断。数小时后，一支携带北斗终端的救援队伍，通过北斗短报文技术将消息传递出来，北斗成为震区当时唯一的通讯方式，大大加快了救援的效率。
北斗一号拥有其他导航系统没有的短报文功能，恰好是因为上世纪80年代的“双星定位”试验是由通讯卫星完成的。
打一场漂亮的“翻身仗”
由于起步较晚，当北斗一号卫星升空时，地球上空80％的“黄金导航频段L频段”绝大部分已经被美国和俄罗斯占据。
2000年4月17日，中国向国际电信联盟提出频段申请，同年6月5日，欧盟伽利略卫星导航系统也提出了申请。国际电信联盟批准了一小段频率供各国平等竞争，使用规则是从申请日期开始计算，7年内完成卫星发射入轨和信号接收，“先用先得”“逾期作废”。这意味着，刚刚起步的北斗二号必须直面一场与时间的赛跑。
2005年北斗二号卫星的研制生产已经进入最紧张的阶段，可供卫星使用的国产铷原子钟却依然与实际需求存在差距。
星载原子钟为导航卫星提供时间频率基准，是“心脏”般重要的核心部件，它是决定卫星定位和授时精度的基础。本打算从欧洲引进核心器部件星载原子钟，然而国际合作道路却屡屡受限。这也坚定了北斗人坚持关键技术自主可控的决心，我国组织了3家单位同时着手攻关，终于攻克这项关键技术！
文章来源：《信息系统工程》 网址: http://www.xxxtgc.cn/zonghexinwen/2021/0629/1243.html