創(chuàng)新的光芒閃耀太空

袁于飛 章文

深邃夜空，斗轉(zhuǎn)星移。北斗星，自古為中華民族定方向、辨四季、定時辰，所以我國全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)以“北斗”命名。昔有指南針，今有北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（以下簡稱“北斗系統(tǒng)”），這是中華民族創(chuàng)新智慧的跨越時空接力。

2020年7月31日，在參觀北斗系統(tǒng)建設(shè)發(fā)展成果展覽展示時，習(xí)近平總書記強調(diào)，26年來，參與北斗系統(tǒng)研制建設(shè)的全體人員迎難而上、敢打硬仗、接續(xù)奮斗，發(fā)揚“兩彈一星”精神，培育了新時代北斗精神，要傳承好、弘揚好。

一年多以來，全球連續(xù)監(jiān)測評估系統(tǒng)實時測試表明，北斗三號全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（以下簡稱“北斗三號全球系統(tǒng)”）連續(xù)穩(wěn)定運行，服務(wù)性能穩(wěn)中有升，系統(tǒng)性能指標先進，全球范圍實測定位精度水平方向優(yōu)于2.5米，垂直方向優(yōu)于5.0米；測速精度優(yōu)于0.2米/秒，授時精度優(yōu)于20納秒，系統(tǒng)連續(xù)性提升至99.998%。

仰望星空、北斗璀璨，腳踏實地、行穩(wěn)致遠?！白灾鲃?chuàng)新、開放融合、萬眾一心、追求卓越”的新時代北斗精神，激勵著我們在新征程上埋頭苦干、勇毅前行！

自主創(chuàng)新

“自主創(chuàng)新、開放融合、萬眾一心、追求卓越”的新時代北斗精神，排在第一位的是自主創(chuàng)新。

據(jù)中國工程院院士、北斗一號衛(wèi)星總設(shè)計師范本堯回憶，在我國開始規(guī)劃北斗藍圖時，歐美一些發(fā)達國家已經(jīng)完成了全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)布局。以我國當時的國情，不能再走歐美國家的老路，必須自主創(chuàng)新。

關(guān)鍵核心技術(shù)是買不來的，自主研發(fā)之路注定會遇到許多艱難困苦。北斗系統(tǒng)的自主創(chuàng)新過程更是如此，從北斗系統(tǒng)的“原子鐘”研發(fā)就可以管中窺豹。

星載原子鐘就如同一塊“手表”，為衛(wèi)星導(dǎo)航用戶提供精確的時間信息服務(wù)。原子鐘高精度的時間基準技術(shù)直接決定著系統(tǒng)導(dǎo)航定位精度，對北斗系統(tǒng)的重要性如同人的“心臟”。

“國外的技術(shù)封鎖，堅定了中國科研人員自力更生的信念?！敝袊こ淘涸菏俊⒈倍废到y(tǒng)工程總設(shè)計師楊長風說，從一開始中國科研人員就有了一個共識：核心關(guān)鍵技術(shù)必須要突破，不能受制于人。當時北斗人有這樣一句話：“六七十年代有原子彈，我們的北斗人一定要有我們自己的原子鐘。”

為盡早“讓中國北斗用上最好的鐘”，我國組織了相關(guān)科研單位和企業(yè)，成立了3支研發(fā)隊伍攻堅，在基礎(chǔ)理論、材料、工程等領(lǐng)域同步推進，用兩年時間攻克了原子鐘這個最大屏障。

最終，這3支隊伍全都取得成功，自主研發(fā)的星載原子鐘達到國際先進水平，并實現(xiàn)“雙鐘”相互備份，衛(wèi)星可靠性和在軌壽命大幅提升。不僅如此，現(xiàn)在用在北斗三號全球系統(tǒng)衛(wèi)星上的原子鐘，其精度已提升到每300萬年才會出現(xiàn)1秒誤差，完全滿足了北斗系統(tǒng)的定位精度要求和衛(wèi)星的使用壽命。

缺少“中國芯”，一直是困擾我國高科技領(lǐng)域的一塊“心病”。對于北斗系統(tǒng)應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化來說，擁有國產(chǎn)北斗芯片，對于確保北斗系統(tǒng)的應(yīng)用安全和獲得產(chǎn)業(yè)發(fā)展主動權(quán)至關(guān)重要。

中國衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)管理辦公室通過揭榜掛帥，組織國內(nèi)40余家單位，創(chuàng)新管理模式，打破中標項目終身制，通過多輪實物比測、產(chǎn)業(yè)化考核，成功研發(fā)了體積更小、功耗更低、精度更高的射頻系帶一體化導(dǎo)航定位芯片，從此北斗擁有了自己的“中國芯”。如今，國產(chǎn)北斗芯片工藝達到世界先進水平，性價比與世界主流產(chǎn)品相當，國產(chǎn)北斗兼容型芯片及模塊銷量達到億級規(guī)模，已在物聯(lián)網(wǎng)和消費電子等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。

回顧北斗系統(tǒng)這些年走過的歷程，在國際衛(wèi)星導(dǎo)航競技場上，北斗系統(tǒng)闖出了一條獨特的探索、鉆研、建設(shè)、發(fā)展之路。目前，北斗三號全球系統(tǒng)不僅攻克了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的星載原子鐘、星間鏈路、自主定軌等關(guān)鍵技術(shù)，還建立了國產(chǎn)器部件從研制、驗證到應(yīng)用的工作體系，實現(xiàn)衛(wèi)星核心器部件國產(chǎn)化率100%。

大國重器，必須靠自己?？梢哉f，北斗系統(tǒng)的核心競爭力正在于其強大的自主創(chuàng)新體系能力和舉國體制優(yōu)勢，北斗人始終堅定不移地走在自主創(chuàng)新的道路上，讓中國創(chuàng)新閃耀蒼穹，服務(wù)全球，激揚起億萬人民同心共筑中國夢的磅礴力量。

開放融合

北斗系統(tǒng)的發(fā)展既立足中國，又放眼世界。習(xí)近平總書記指出：“中國愿同各國共享北斗系統(tǒng)建設(shè)發(fā)展成果，共促全球衛(wèi)星導(dǎo)航事業(yè)蓬勃發(fā)展。”

今天，鑲嵌在聯(lián)合國全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)國際委員會LOGO上的4顆衛(wèi)星中，有一顆就代表著中國北斗?！爸袊谛l(wèi)星導(dǎo)航領(lǐng)域發(fā)揮出領(lǐng)袖和榜樣作用?！甭?lián)合國外空司前任司長馬茲蘭·奧斯曼博士說。

確實，北斗的開放融合，體現(xiàn)了中國始終秉持人類命運共同體的理念。中國將繼續(xù)積極務(wù)實地以最大的誠意與其他系統(tǒng)開展協(xié)調(diào)合作，為全球用戶提供更高性能、更加可靠和更加豐富的服務(wù)。

在2020年10月1日開幕的迪拜世博會上，名為“華夏之光”的中國館吸引了世界各國游客前來打卡?！氨倍废到y(tǒng)在中國館的精彩亮相，彰顯了北斗系統(tǒng)作為為全球民眾提供公共服務(wù)的空間基礎(chǔ)設(shè)施的重要意義，充分表達了中國愿同世界各國共享北斗系統(tǒng)建設(shè)成果、推動構(gòu)建人類命運共同體的發(fā)展理念?！敝袊l(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)管理辦公室主任、北斗系統(tǒng)工程副總設(shè)計師冉承其說。

作為聯(lián)合國外空司全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)委員會認可的核心供應(yīng)商，北斗系統(tǒng)自建設(shè)之初，就堅持“開放、兼容”的發(fā)展原則，分別同美國、俄羅斯就北斗系統(tǒng)與GPS、格洛納斯系統(tǒng)（GLONASS）的系統(tǒng)間兼容與互操作簽署雙邊協(xié)議，與歐盟持續(xù)推動北斗系統(tǒng)與伽利略系統(tǒng)（Galileo）的兼容與互操作協(xié)調(diào)。

當前，多個衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)并存的世界格局已經(jīng)形成，競爭與合作并行，多系統(tǒng)融合應(yīng)用成為重要的發(fā)展趨勢。

自2014年以來，中美建立衛(wèi)星導(dǎo)航合作對話機制，設(shè)立推進兼容與互操作聯(lián)合工作組，簽署《北斗與GPS信號兼容與互操作聯(lián)合聲明》，實現(xiàn)兩系統(tǒng)射頻兼容。中國與歐盟成立兼容與互操作工作組，共同為全球用戶提供更優(yōu)質(zhì)的衛(wèi)星導(dǎo)航服務(wù)。

2015年初，在中俄總理定期會晤委員會框架下，正式成立中俄衛(wèi)星導(dǎo)航重大戰(zhàn)略合作項目委員會，為兩系統(tǒng)深化合作奠定了堅實基礎(chǔ)；中俄政府間簽署《關(guān)于和平使用北斗和格洛納斯全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的合作協(xié)定》等成果文件，兩系統(tǒng)優(yōu)勢互補、融合發(fā)展。

為了使衛(wèi)星導(dǎo)航更好地惠及民生福祉、服務(wù)人類發(fā)展進步，中國正積極推動與其他國家和地區(qū)共享北斗系統(tǒng)建設(shè)發(fā)展成果——中俄、中阿（盟）、中阿（根廷）、中巴、中沙、中伊（拉克）等雙邊合作協(xié)議相繼簽署，中阿北斗合作論壇、中非北斗合作論壇、中國—中亞北斗合作論壇等常態(tài)化合作機制和平臺相繼建立。北斗系統(tǒng)已在西亞、南亞、北非等國家得到成功應(yīng)用，在建筑施工、國土測繪、防災(zāi)減災(zāi)、應(yīng)急救援等多個領(lǐng)域發(fā)揮積極作用；北斗系統(tǒng)積極融入國際標準，先后進入民航、海事、移動通信、搜救衛(wèi)星等多個國際組織，多項支持北斗的國際標準發(fā)布，北斗正在隨著5G、民航、航海工業(yè)等走向全球。

知行合一，行遠自邇。秉持“中國的北斗，世界的北斗，一流的北斗”的發(fā)展理念，北斗系統(tǒng)積極履行“讓各國人民共享發(fā)展機遇和成果”的承諾。如今，北斗系統(tǒng)已經(jīng)進入全球產(chǎn)業(yè)化發(fā)展新時代，相關(guān)產(chǎn)品已輸出到120余個國家和地區(qū)，向億級用戶提供服務(wù)。北斗人正以登高望遠的格局、堅定從容的自信和美人之美的胸襟，朝著全球化發(fā)展闊步前行。

萬眾一心

天為棋盤星作子，北斗光華耀太空。北斗系統(tǒng)的締造，離不開背后數(shù)以萬計的科研人員的鉆研與探索。北斗系統(tǒng)按期成功建成，是中國特色社會主義集中力量辦大事制度優(yōu)勢的具體體現(xiàn)，也是全體北斗人萬眾一心，精誠合作、協(xié)作奉獻的具體體現(xiàn)。

從幾十人的項目小組，到如今30萬人的團隊；從最初北斗一號的兩顆、三顆、四顆衛(wèi)星，到北斗三號全球系統(tǒng)覆蓋全球星座，27年過去，曾經(jīng)的年輕人60后、70后們，已漸生華發(fā)。今天，80后、90后們已經(jīng)挑起了大梁，北斗衛(wèi)星研制團隊有55%是35歲以下青年，所有型號總設(shè)計師、總指揮中將近一半人不到45歲，平均年齡比國外相關(guān)團隊年輕十幾歲。

“這一歷史過程的風風雨雨、酸甜苦辣，歷歷在目。在北斗團隊中，有國家‘兩彈一星功勛獎?wù)?、‘共和國勛章獲得者孫家棟院士，80多歲高齡時依然和年輕的研發(fā)人員一起摸爬滾打，也有無數(shù)中青年科研技術(shù)骨干力量?！弊鳛橛H歷者，楊長風院士坦言，“這支隊伍既要繼承精益求精的科研精神，傳承豐碩的科研成果，同時也要大膽創(chuàng)新，突破既有的思維范式，大家萬眾一心，這是北斗工程的制勝基因?！?/p>

要知道，建設(shè)全球系統(tǒng)與區(qū)域系統(tǒng)相比，不是簡單的規(guī)模“擴容”，而是全面的整體“升級”，這對工程全線尤其是衛(wèi)星系統(tǒng)帶來空前挑戰(zhàn)。事前據(jù)專家論證測算，以我國當時的研制能力，如果仍由一家單位抓總研制，很難在2020年年底前完成30顆衛(wèi)星的研制生產(chǎn)。

為如期“交卷”，工程全線通過強化產(chǎn)品多家布局，特別是采取衛(wèi)星“雙總體”，讓兩個衛(wèi)星總體單位分別組織隊伍、同步抓總研制，為確保北斗三號全球系統(tǒng)快速高效組網(wǎng)發(fā)揮了重要作用。

2020年北斗收官發(fā)射正值疫情防控吃勁階段，多支試驗隊伍、數(shù)百名科技人員齊聚發(fā)射場，任務(wù)實施過程又一波三折。面對特殊嚴峻的形勢，總體層面精心做“統(tǒng)法”，統(tǒng)籌資源、統(tǒng)籌力量、統(tǒng)籌工作；各試驗隊一再做“減法”，把現(xiàn)場人員壓到最少、工作流程調(diào)到最簡、各類風險控到最??；發(fā)射場全力做“加法”，加強防控措施、加大保障力度、加緊解決困難，齊心協(xié)力、共渡難關(guān)，有效確保了發(fā)射任務(wù)和場區(qū)防疫“雙勝利”。

艱難困苦，玉汝于成。我國僅用兩年半時間就實現(xiàn)了18箭30星高密度組網(wǎng)發(fā)射連戰(zhàn)連捷，北斗三號全球系統(tǒng)星座部署提前半年全面完成，刷新世界衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)組網(wǎng)發(fā)射紀錄，彰顯了“中國速度”。

“積力之所舉，則無不勝也；眾智之所為，則無不成也?！北倍废到y(tǒng)的成功，離不開眾多無名英雄的付出。因為相同的夢想，為了同一個目標，建設(shè)者們從五湖四海來到了北斗工程。在這里沒有重要次要之分，沒有臺前幕后之別，400多家單位、30余萬科研人員共同努力、攻堅克難。

新時代北斗精神彰顯了團結(jié)協(xié)作、眾志成城的人民力量。被稱作“五千萬”工程的北斗工程，調(diào)動了千軍萬馬，經(jīng)歷了千難萬險，付出了千辛萬苦，正走進千家萬戶，也將造福千秋萬代。

追求卓越

仰望星空，北斗環(huán)繞。北斗三號全球系統(tǒng)已成為我國迄今為止規(guī)模最大、覆蓋范圍最廣、服務(wù)性能最高、與人民生活關(guān)聯(lián)最緊密的巨型復(fù)雜航天系統(tǒng)。北斗系統(tǒng)工程技術(shù)卓越、運行服務(wù)卓越、工程實施管理卓越，體現(xiàn)了北斗人對“一流的北斗”的不懈追求。

“隨著最后一顆星的發(fā)射成功，北斗三號全球系統(tǒng)全面建成，北斗系統(tǒng)的功能和性能進一步提升，北斗應(yīng)用的規(guī)?；?、產(chǎn)業(yè)化和國際化將更上一層樓?！敝袊l(wèi)星導(dǎo)航定位協(xié)會會長于賢成說，從區(qū)域應(yīng)用來講，北斗三號全球系統(tǒng)在中國及周邊地區(qū)，所提供的增強服務(wù)、精密單點定位服務(wù)將為北斗高精度的泛在化應(yīng)用奠定堅實基礎(chǔ)，可以更好地支撐如智能網(wǎng)聯(lián)汽車、無人系統(tǒng)等高精度應(yīng)用，同時有可能催生出更多的大眾高精度應(yīng)用需求。區(qū)域短報文通信服務(wù)容量的提升、通信能力的增強、使用功耗的降低，都將極大提升北斗短報文這一特色服務(wù)功能的應(yīng)用市場空間。而短報文與移動通信的結(jié)合，也將有望使短報文應(yīng)用在手機市場形成突破，從而開啟大眾規(guī)模化應(yīng)用之門。

“從全球范圍來講，北斗三號全球系統(tǒng)除提供更優(yōu)的定位、導(dǎo)航和授時服務(wù)外，還可以提供全球短報文服務(wù)和全球搜救服務(wù)，從而真正實現(xiàn)‘中國的北斗，世界的北斗。”冉承其表示，未來我國將繼續(xù)發(fā)揚“自主創(chuàng)新、開放融合、萬眾一心、追求卓越”的新時代北斗精神，秉持“中國的北斗、世界的北斗、一流的北斗”發(fā)展理念，2035年前建成更加泛在、更加融合、更加智能的國家綜合定位導(dǎo)航授時（PNT）體系，以持續(xù)發(fā)展的北斗系統(tǒng)為核心，構(gòu)建覆蓋天空地海、基準統(tǒng)一、高精度、高安全、高智能、高彈性、高效益的時空信息服務(wù)基礎(chǔ)設(shè)施，為構(gòu)建人類命運共同體做出更大貢獻，服務(wù)全球，造福人類。

近年來，在北斗創(chuàng)新融合應(yīng)用方面取得了不少成果，“北斗+”“+北斗”應(yīng)用案例推陳出新，凸顯了北斗應(yīng)用產(chǎn)業(yè)發(fā)展強大的生命力。下一步，將繼續(xù)推動北斗與5G、物聯(lián)網(wǎng)、無人駕駛、人工智能、區(qū)塊鏈等新技術(shù)交叉融合，北斗系統(tǒng)應(yīng)用模式將會更加豐富。

斗轉(zhuǎn)星移，北斗前進的腳步?jīng)]有停止，創(chuàng)新發(fā)展的精神也不會停歇。正如楊長風院士所言：“不論走多遠，我們的初心永遠不會改變。從此，北斗將永遠走在‘為全人類提供導(dǎo)航服務(wù)的路上?！?/p>

（轉(zhuǎn)自2021年12月10日《光明日報》）