北斗系統全球組網完成

本報赴西昌特派記者　劉揚　樊巍　特約記者　楊欣　陳飚

盡管曾歷波折，但隨著6月23日長征三號乙火箭在西昌衛星發射中心的騰空而起，中國北斗三號導航系統的最后一顆全球組網衛星被送入軌道。這次發射標志著耗時20多年構建的中國自主知識產權的全球衛星導航系統宣告建成。

30顆北斗三號衛星在軌集結

據介紹，北斗三號衛星導航系統由24顆MEO衛星（地球中圓軌道衛星）、3顆IGSO衛星（傾斜地球同步軌道衛星）和3顆GEO衛星（地球靜止軌道衛星）三種不同軌道的30顆衛星組成。24顆中圓軌道衛星是北斗三號系統的核心星座，它們確保了北斗三號系統能均勻覆蓋全球，“在全球任何一個地方，用戶都可以得到北斗衛星導航系統的高精度的服務”。3顆靜止軌道衛星，能為亞太地區提供大容量的短報文通信、星基增強、精密單點定位等特色服務。

北斗衛星導航系統工程總設計師楊長風接受《環球時報》記者采訪時表示，本次發射是北斗三號全球衛星導航系統的收官之作，意味著中國北斗系統“三步走”戰略全部實現。按照“三步走”戰略，2000年，我國建成了北斗一號系統，為我國用戶提供服務；2012年底，我國建成了北斗二號系統為亞太地區用戶提供服務；2017年11月，北斗三號首組雙星成功發射，北斗系統進入全球化時代。在“三步走”戰略中，中國創新采用三種軌道混合星座，以最少衛星數量實現區域服務。尤其是在亞太地區，用戶能同時享用到中、高軌道導航衛星服務，衛星仰角高，抗遮擋能力強，在多層立交城市、峽谷、樹木遮蔽的環境，用戶仍可獲得連續導航服務，提升衛星服務的精度、連續性、可用性。

堪稱“基礎的基礎”

從立項論證到啟動實施、從雙星定位到區域組網，再到覆蓋全球，20多年間，我國在西昌衛星發射中心組織了44次發射任務，利用長征三號甲系列運載火箭，先后將４顆北斗一號試驗衛星、55顆北斗二號和北斗三號組網衛星送入預定軌道，任務成功率100%。特別是2017年開啟北斗三號全球組網以來，兩年半時間高密度執行18次發射任務。

楊長風還表示，北斗三號18次發射任務接連成功尤其不容易，在兩年半的時間里，北斗工程七大系統、400多家參研參建單位、30余萬名科技人員的齊心協力，才圓滿完成任務。核心元器件的100%自主可控，都是由這些科研人員和單位來完成攻關的。

據航天科技集團五院北斗三號衛星總設計師陳忠貴介紹，北斗導航系統面向國家安全、社會經濟發展、人民生活提供時間基準、空間位置基準，對國家的重要性和人民生活的影響程度非常大。作為基礎標稱的時間和空間信息，如果由別人提供，安全感何來？比如當前的熱點新基建，也將是我國建設發展下一階段的重要方向，時間基準和空間位置基準就是至關重要的基礎，北斗系統是新基建的基建，基礎的基礎。

到2035年，我國將建成以北斗系統為核心，更加泛在、更加融合、更加智能的綜合定位導航授時體系。北斗衛星導航系統工程副總設計師楊元喜表示，在深空、深海、室內、地下構建統一的定位導航授時系統將成為重點攻關方向。

提供“中國方案”

隨著北斗三號全球組網完成，“中國的北斗”真正成為“世界的北斗”。北斗系統不僅可以讓國人在走出國門之后仍可以享受到它帶來的便利，還為全球提供多種“中國方案”。

楊長風表示，最大的“中國方案”就是通導融合一體。北斗系統不僅具有被動式定位方式，還有著主動定位手段，能實現“我知道我在哪，你在哪，雙方可以信息交換”。在移動通信覆蓋不到的區域，北斗系統可以發揮很大作用。例如在遠海移動通信難以覆蓋的海域，漁民說“一拜媽祖，二拜北斗”，體現出遠洋漁業對北斗系統的信賴。因為漁權監控信息可以不斷通過北斗系統向漁民發送魚群的分布情況，漁民的安全也更有保障。第二個“中國方案”是星間鏈路，也就是衛星之間、星地之間可以互聯互通，這種方案最大的好處就是建全球系統，而不用全球布設地面站。依靠星間鏈路，導航的精度也得到進一步提高。第三個“中國方案”是多種定位功能集于一身，實現米級、分米級、厘米級、甚至靜態的毫米級精度。第四個“中國方案”是集多種功能于一體的混合軌道設計。美國今后也準備發射高軌導航衛星，亞太一些國家擬建設的區域系統與北斗系統發展模式類似。中國率先走出一條技術發展道路，為其他國家發展相關衛星導航系統提供了“中國智慧”與“中國方案”。

楊長風還表示，北斗系統是按照服務全球、造福人類的全球系統來建設的，可提供集多種功能于一體的免費服務能力。“在亞太低緯度地區，北斗導航精度不亞于美國GPS，在全球范圍也處于領先地位”。他表示，衛星導航領域的發展方向是多種系統兼容，用戶可自由選擇精度更高、安全性和可靠性更好的導航衛星提供定位服務，“只要北斗系統自身性能一流，就會獲得更多認可”。▲

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國外全球衛星導航系統怎么樣

目前共有四大全球衛星導航系統，除了中國北斗之外，美國GPS、俄羅斯“格洛納斯”、歐洲“伽利略”這三大系統發展狀態如何呢？《環球時報》記者23日采訪了全國空間探測技術首席科學傳播專家龐之浩。

龐之浩介紹說，當前最成熟的依然是美國GPS系統。正在部署的新一代GPS-3衛星最為先進，它在精度上可比現有GPS信號提高近3倍，抗干擾能力提高8倍。另外，它可以依據需要，迅速關閉特定地理位置的導航信號發送。到2019年底，GPS衛星星座有30顆衛星，為超過40億民用、商用和軍用用戶提供定位、導航和授時服務。

由24顆衛星組成的俄羅斯“格洛納斯”導航系統于1995年12月建成。至今蘇聯/俄羅斯已發展了GLONASS、GLONASS-M、K三代導航衛星。龐之浩表示，“格洛納斯”與GPS略有不同。例如在衛星通信識別上，“格洛納斯”采用頻分多址方式來區分衛星，各衛星使用不同的頻率發射信號，抗干擾能力較好，但用戶設備成本高；在星座優化設計上，“格洛納斯”采用3個軌道面均勻分布的對稱星座設計，可以節省衛星所帶燃料。龐之浩認為，雖然俄羅斯“格洛納斯”系統的定位精度與美國GPS相當，但其應用普及情況遠不及GPS。截至2019年底，“格洛納斯”系統在軌衛星28顆，包括26顆GLONASS-M衛星和2顆GLONASS-K衛星，其中提供導航服務衛星22顆，其余衛星處于測試、備份等狀態。

歐洲“伽利略”導航系統計劃由30顆（其中3顆為備份星）衛星組成，平均分布在相互間隔120度的3個傾斜軌道面上。其中免費服務的設計定位精度為6米，有償服務的定位精度可優于1米。龐之浩表示，“伽利略”尤其與眾不同，它的衛星數量多、軌道位置高、覆蓋面積大，可為更廣泛的人群提供服務，而且它的精確度更高、抗干擾能力更強。與俄美衛星導航系統的軍民兩用不同，“伽利略”屬于純民用。截至2019年底，“伽利略”在軌衛星數量25顆，其中22顆提供導航服務。不過2019年7月“伽利略”發生系統級故障，全面中斷服務時間超過140小時，暴露出“伽利略”系統運行管理存在諸多問題。▲

（劉揚）