经济日报:中国北斗联天下

发布时间:2017-11-09 浏览次数:100 次

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)

信息来源:经济日报

上一篇:6家IPO申请5家被否 审核不再“唯利润”

下一篇:未来五年,中国经济将会发生什么变化?