回望中國(guó)北斗的非凡之旅

付毅飛

6月23日，由中國(guó)航天科技集團(tuán)有限公司五院抓總研制的第55顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星成功發(fā)射。隨著該衛(wèi)星進(jìn)入預(yù)定工作軌道，北斗三號(hào)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)星座部署全面完成。

20世紀(jì)80年代，我國(guó)開(kāi)始探索適合國(guó)情的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)發(fā)展道路，形成了“三步走”發(fā)展戰(zhàn)略。自1994年北斗一號(hào)系統(tǒng)工程立項(xiàng)至今，我國(guó)用26年的時(shí)間實(shí)現(xiàn)了59顆北斗衛(wèi)星的發(fā)射。

回望中國(guó)北斗的發(fā)展，是一次各方力量同舟共濟(jì)、攜手拼搏，共同走出的非凡之旅。

率先“吃螃蟹”的北斗一號(hào)

早在北斗工程誕生之前，我國(guó)曾在衛(wèi)星導(dǎo)航領(lǐng)域苦苦摸索，在理論探索和研制實(shí)踐方面都開(kāi)展了卓有成效的工作。

立項(xiàng)于20世紀(jì)60年代末的“燈塔計(jì)劃”，雖然最終因技術(shù)方向轉(zhuǎn)型、財(cái)力有限等原因終止，但它卻如同黑夜中的明燈，以十余年的設(shè)計(jì)和研制，為五院積累了寶貴的工程經(jīng)驗(yàn)。

1983年，以陳芳允院士為代表的專(zhuān)家學(xué)者，提出了利用兩顆地球同步軌道衛(wèi)星來(lái)測(cè)定地面和空中目標(biāo)的設(shè)想。經(jīng)過(guò)大量理論和技術(shù)研究工作，雙星定位系統(tǒng)概念逐步明晰。

接下來(lái)是一步跨到全球組網(wǎng)，還是分階段走？這一問(wèn)題當(dāng)時(shí)引發(fā)了不小的爭(zhēng)議。最終，“先區(qū)域、后全球”的思路被確定下來(lái)，“三步走”的北斗之路由此鋪開(kāi)。

1993年初，五院提出衛(wèi)星總體方案，初步確定了衛(wèi)星技術(shù)狀態(tài)和總體技術(shù)指標(biāo)。次年北斗一號(hào)系統(tǒng)工程立項(xiàng)，研制工作全面展開(kāi)。

然而，在當(dāng)時(shí)國(guó)外技術(shù)封鎖、國(guó)內(nèi)部件廠家尚未成熟的情況下，北斗一號(hào)的研制只能在摸索中起步。據(jù)五院北斗一號(hào)總設(shè)計(jì)師范本堯院士回憶，北斗一號(hào)的國(guó)產(chǎn)化是從太陽(yáng)帆板做起。“當(dāng)時(shí)很多衛(wèi)星都不敢上，北斗是第一個(gè)‘吃螃蟹’的，硬著頭皮上。”他說(shuō)。

在此后的國(guó)產(chǎn)化攻關(guān)中，不論是東方紅三號(hào)平臺(tái)的橫空出世，還是影響長(zhǎng)壽命的關(guān)鍵部件，以李祖洪總指揮、范本堯總設(shè)計(jì)師等為代表的老一輩北斗人，憑借自力更生的創(chuàng)業(yè)精神逐一攻克難關(guān)，終于在2003年建成了北斗一號(hào)系統(tǒng)，使我國(guó)成為繼美、俄之后第三個(gè)擁有自主衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的國(guó)家。

北斗二號(hào)在激情歲月中成長(zhǎng)

1999年，五院在全力研制北斗一號(hào)衛(wèi)星的同時(shí)，開(kāi)始了對(duì)第二代衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)的論證。2004年，北斗二號(hào)衛(wèi)星工程正式立項(xiàng)研制。

北斗二號(hào)的8年研制，是讓北斗人難忘的激情歲月。2007年，首顆北斗二號(hào)衛(wèi)星迎來(lái)研制攻關(guān)的關(guān)鍵時(shí)刻。根據(jù)國(guó)際電聯(lián)的頻率申請(qǐng)規(guī)則，有限的頻率資源過(guò)期作廢。研制隊(duì)伍爭(zhēng)分奪秒完成了所有前期研制。

2007年4月16日，首顆北斗二號(hào)衛(wèi)星發(fā)射兩天后，傳回了清晰的信號(hào)，使我國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)具備了獲得空間頻率資源的資格。此時(shí)，頻率有效時(shí)間僅剩不到4小時(shí)。

此后數(shù)年，北斗二號(hào)衛(wèi)星發(fā)射連戰(zhàn)連捷。2012年12月27日，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)正式提供區(qū)域服務(wù)，成為國(guó)際衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)四大服務(wù)商之一。

北斗三號(hào)在太空刷新“中國(guó)速度”

在北斗二號(hào)正式提供區(qū)域?qū)Ш蕉ㄎ环?wù)前，北斗三號(hào)全球?qū)Ш较到y(tǒng)的論證驗(yàn)證工作已拉開(kāi)序幕，確定了建設(shè)獨(dú)立自主、開(kāi)放兼容、技術(shù)先進(jìn)、穩(wěn)定可靠的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的發(fā)展目標(biāo)。自此，北斗開(kāi)啟了創(chuàng)新發(fā)展的新征程。

建設(shè)高性能、高可靠的北斗全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，是我國(guó)科技領(lǐng)域中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃的16個(gè)重大專(zhuān)項(xiàng)之一。相對(duì)于北斗二號(hào)區(qū)域系統(tǒng)，北斗三號(hào)服務(wù)區(qū)域?qū)U(kuò)展至全球，同時(shí)實(shí)現(xiàn)下行導(dǎo)航信號(hào)升級(jí)與改造等關(guān)鍵技術(shù)突破，為用戶提供更為優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。

該系統(tǒng)建設(shè)既是對(duì)北斗區(qū)域系統(tǒng)的完善與升級(jí)，更是聚焦世界一流衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的攀登與跨越。系統(tǒng)建成后性能與GPS相當(dāng)，將使我國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

自2009年12月起，北斗三號(hào)研制團(tuán)隊(duì)在謝軍、遲軍、王平、陳忠貴等專(zhuān)家?guī)ьI(lǐng)下加速?zèng)_刺，于2018年成功實(shí)現(xiàn)一年19星發(fā)射，在太空中刷新了“中國(guó)速度”。北斗三號(hào)全球?qū)Ш较到y(tǒng)不僅提出了國(guó)際上首個(gè)高中軌道星間鏈路混合型新體制，形成了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的星間鏈路網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，自主定軌、時(shí)間同步等系統(tǒng)方案，還研發(fā)、建立了器部件國(guó)產(chǎn)化從研制、驗(yàn)證到應(yīng)用的一體化體系，徹底打破了核心器部件長(zhǎng)期依賴進(jìn)口、受制于人的局面。

今日之北斗，已取得史詩(shī)般的進(jìn)步和成就。“三步走”的戰(zhàn)略路徑，從“夢(mèng)想在望”變成“夢(mèng)想在握”。