北斗“三步走” 服务全球时代全面开启

新华社记者 江宏景/摄

　　本报记者 李争粉报道

　　6月23日9时43分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功发射北斗系统第五十五颗导航卫星。暨北斗三号最后一颗全球组网卫星。至此，北斗三号全球卫星导航系统星座部署比原计划提前半年全面完成。

　　经过30多年“三步走”的北斗系统正在为世界上半数以上的国家提供北斗服务。根据规划，到2035年，我国将建设完善更加泛在、更加融合、更加智能的综合时空体系，进一步提升时空信息服务能力，为人类走得更深更远作出中国贡献。

　　北斗系统“三步走”

　　从上世纪80年代提出设想，到1994年北斗一号建设正式启动，几代北斗人经过30多年的实践探索，走过了北斗系统建设“三步走”的发展历程。业内专家表示，北斗系统建设的“三步走”，是结合我国在不同阶段技术、经济发展实际提出的发展路线。

　　第一步，建设北斗一号系统，又叫北斗卫星导航试验系统，实现卫星导航从无到有。

　　1994年，北斗一号系统建设正式启动。2000年，我国发射2颗地球静止轨道(GEO)卫星，北斗一号系统建成并投入使用。2003年，我国又发射了第3颗地球静止轨道(GEO)卫星，进一步增强系统性能。北斗一号系统的建成迈出了探索性的第一步，初步满足了中国及周边区域的定位、导航、授时需求。

　　据了解，当时采用的是有源定位体制。即用户需要发射信号，系统才能对其定位，这一过程要依赖卫星转发器，所以有时间延迟，且容量有限，满足不了高动态的需求。但北斗一号巧妙设计了双向短报文通信功能，这一通信与导航一体化的设计是北斗的独创。

　　北斗一号的建成使我国卫星导航系统实现了从无到有的跨越，由此我国也成为继美国、俄罗斯之后全球第三个拥有卫星导航系统的国家。

　　第二步，建设北斗二号系统，从有源定位到无源定位，区域导航服务亚太。

　　2004年，北斗二号系统建设启动。北斗二号创新构建了中高轨混合星座架构，到2012年，完成了14颗卫星的发射组网。14颗卫星中，有5颗地球静止轨道(GEO)卫星、5颗倾斜地球同步轨道(IGSO)卫星和4颗中圆地球轨道(MEO)卫星。

　　据了解，北斗二号系统在兼容北斗一号有源定位体制的基础上，增加了无源定位体制。即用户不用自己发射信号，仅靠接收信号就能定位，解决了用户容量限制，满足了高动态需求。

　　北斗二号系统的建成，不仅服务中国，还可为亚太地区用户提供定位、测速、授时和短报文通信服务。

　　第三步，建设北斗三号系统，实现全球组网。

　　2009年，北斗三号系统建设启动。到2020年，完成30颗卫星发射组网，全面建成北斗三号系统。这30颗卫星中，有3颗地球静止轨道(GEO)卫星、3颗倾斜地球同步轨道(IGSO)卫星和24颗中圆地球轨道(MEO)卫星。

　　此次发射的卫星，是一颗地球静止轨道(GEO)卫星，也是北斗全球卫星导航系统星座部署的收官卫星。业内专家表示，经过一系列在轨测试入网后，我国将进行北斗全系统联调联试，在确保系统运行稳定可靠、性能指标优异基础上，择机面向用户提供全天时、全天候、高精度全球定位导航授时服务，以及星基增强、短报文通信、精密单点定位等特色服务。

　　北斗三号系统继承了有源定位和无源定位两种技术体制，通过“星间链路”(即卫星与卫星之间的连接“对话”)解决了全球组网需要全球布站的问题。北斗三号在北斗二号的基础上，进一步提升性能、扩展功能，为全球用户提供定位导航授时、全球短报文通信和国际搜救等服务;同时在中国及周边地区提供星基增强、地基增强、精密单点定位和区域短报文通信服务。

　　目前，北斗的服务由北斗二号系统和北斗三号系统共同提供，2020年后，将平稳过渡到以北斗三号系统为主提供。

　　从立项论证到启动实施，从双星定位到区域组网，再到覆盖全球，我国卫星导航系统建设历经30多年探索实践，走出了一条自力更生、自主创新、自我超越的建设发展之路，建成了我国迄今为止规模最大、覆盖范围最广、服务性能最高、与百姓生活关联最紧密的巨型复杂航天系统，成为我国第一个面向全球提供公共服务的重大空间基础设施，为世界卫星导航事业发展作出了重要贡献、为全球民众共享更优质的时空精准服务提供了更多选择、为我国重大科技工程管理现代化积累了宝贵经验。

　　应用领域更加广泛

　　自古以来，北斗七星就是中国人辨明方向、把握时节的标志。如今，北斗卫星导航系统织就天网、闪耀浩瀚星空，将引领我们的梦想和脚步走向更远的前方。

　　据了解，目前北斗系统已经广泛应用于交通运输、农林渔业、气象预报等领域。

　　在交通运输领域，北斗系统可为车辆安全行驶护航。业内专家介绍，北斗系统可为车辆提供实时的位置和速度信息，车辆在行驶过程中，车内的北斗终端设备可以记录行车信息，得出车辆行驶的里程、速度、行车时间、路线等信息，防止出现超速或疲劳驾驶等危害安全的违规驾驶情况发生。

　　“目前，全国已有超过660万辆道路营运车辆、5.1万辆邮政快递运输车辆、1356艘部系统公务船舶、8600座水上助导航设施、109座沿海地基增强站、300架通用航空器应用了北斗系统。在首架运输航空器上也安装使用了北斗系统，实现零的突破。”交通运输部新闻发言人孙文剑说。

　　在武汉知音湖畔的一处空地上，火神山医院拔地而起，10天建成一座医院。疫情下，令人叹服的“中国速度”背后，离不开远在天边的北斗系统“助攻”。即使场地环境复杂，北斗系统也能实现高精度定位、精确标绘，为建设火神山和雷神山两座医院争取时间。

　　前不久，北斗系统在珠峰高程测量中再次大放异彩。全球导航卫星系统(GNSS)卫星测量是珠峰测高的重要一环。在珠峰峰顶，GNSS接收机能通过卫星获取平面位置、峰顶雪面大地高等信息，并将大地高程换算成海拔高程。

　　此外，从共享单车定位、燃气泄露监测，到“地沟油”的全程监管、智慧养老的救助警报，北斗系统正在加速走进日常生活。目前，在中国入网的智能手机中，已有70%用上了北斗系统，北斗系统高精度及北斗辅助快速定位用户数已突破5亿。

　　服务全球时代全面开启

　　今年5月，中国卫星导航定位协会发布的《2020中国卫星导航与位置服务产业发展白皮书》显示，2019年我国卫星导航与位置服务产业总体产值达到将近3450亿元，同比增长14.4%，预计2020年产业总产值将超过4000亿元。

　　中国的北斗，也是世界的北斗。目前，世界上已经有半数以上的国家在全球范围内使用北斗系统。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……北斗系统的开放与共享，给他国人民带来了改善生活的科技之光，这是中国创新惠及全球、造福人类的一个生动诠释。

　　“北斗系统的应用只受到想象力的限制。北斗全球系统建成后，无论你在世界的任何角落，北斗都会向你提供满意的服务。”北斗卫星导航系统工程总设计师杨长风说，北斗三号系统全球星座部署已经完成，“中国的北斗”也将真正成为“世界的北斗”，为全球用户绘就一个更加智能、更加便捷、更加美好的未来。