中國北斗，為夢(mèng)想導(dǎo)航

20世紀(jì)90年代，美國、俄羅斯相繼完成全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)布局。在那個(gè)瞬息萬變的國際舞臺(tái)上，我國要捍衛(wèi)國家安全、維護(hù)國家利益，必須在衛(wèi)星導(dǎo)航領(lǐng)域占得一席之地。

1994年，北斗工程在國家經(jīng)濟(jì)技術(shù)基礎(chǔ)相對(duì)薄弱的境況下站上起跑線，在競(jìng)爭(zhēng)合作并存的世界級(jí)賽道上，三代北斗人自立自強(qiáng)、創(chuàng)新創(chuàng)造，推動(dòng)北斗系統(tǒng)逐步實(shí)現(xiàn)從跟跑到并跑到關(guān)鍵領(lǐng)域領(lǐng)跑的目標(biāo)。

2020年7月31日，北斗三號(hào)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建成暨開通儀式在北京舉行，習(xí)近平總書記出席并宣布北斗三號(hào)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)正式開通。北斗星夢(mèng)圓全球，中國人揚(yáng)眉吐氣。這一世界貢獻(xiàn)凝聚著民族精神、國家意志、人民力量、科學(xué)品格，在北斗人的奮進(jìn)實(shí)踐中孕育轉(zhuǎn)化為北斗系統(tǒng)和北斗人的氣質(zhì)和追求，那便是自主創(chuàng)新、開放融合、萬眾一心、追求卓越的新時(shí)代北斗精神。

絕處逢生的中國北斗，秉持開放融合回饋全球

2023年10月，在西班牙馬德里召開的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)國際委員會(huì)第17屆大會(huì)期間，中國代表團(tuán)共參加了十余項(xiàng)議題的討論，中國聲音得到了聯(lián)合國外空司及各供應(yīng)商的響應(yīng)與支持。

這是當(dāng)前北斗系統(tǒng)在世界衛(wèi)星導(dǎo)航領(lǐng)域積極發(fā)揮作用、話語權(quán)逐步提升的一個(gè)縮影。隨著北斗三號(hào)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的建成、服務(wù)功能性能的優(yōu)化、系統(tǒng)間合作的增強(qiáng)以及全球用戶覆蓋面的擴(kuò)展，越來越多的國家感受到北斗三號(hào)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的強(qiáng)勁發(fā)展和為世界衛(wèi)星導(dǎo)航事業(yè)作貢獻(xiàn)的赤誠胸懷。然遙想當(dāng)年，這條全球圓夢(mèng)之路又何其艱難。

經(jīng)過幾十年的發(fā)展，20世紀(jì)90年代中期，美國與俄羅斯已基本建成自己的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，將最適合衛(wèi)星導(dǎo)航的空間傳統(tǒng)頻段全部占用。我國與同樣希望建設(shè)自己的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的歐盟，共同努力爭(zhēng)取到了衛(wèi)星導(dǎo)航領(lǐng)域新的頻譜劃分，可供傳統(tǒng)或新興衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)選擇使用。面對(duì)這樣的境況，北斗人首先想到的是合作，而非搶占。然而，合作之路舉步維艱，不對(duì)等交流、不平等壁壘，充斥著我國與歐盟的多輪頻譜合作談判。2005年，歐盟發(fā)射了首顆“伽利略”導(dǎo)航衛(wèi)星，這意味著雙邊合作的單方面終止，而此時(shí)，距離頻段有效期失效只剩不到3年時(shí)間。

面對(duì)困難，北斗人不信邪、不服輸，他們與時(shí)間賽跑，錨定關(guān)鍵核心技術(shù)，決心“死磕”到底——所有研發(fā)崗位全員動(dòng)員、倒排工期，原定2007年年底發(fā)射的首顆衛(wèi)星，4月初便立在了發(fā)射塔架。然而，在發(fā)射前的最后檢測(cè)中，衛(wèi)星應(yīng)答機(jī)卻突然出現(xiàn)異常，雖影響信號(hào)傳回的概率不大，但始終秉持不帶任何問題上天原則的北斗人，絕不允許這樣的冒險(xiǎn)。中國衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)管理辦公室副主任楊軍回憶起當(dāng)年的情形，依舊感慨萬分：“把應(yīng)答機(jī)從矗立在發(fā)射塔架上的星箭組合體上拆出來并不容易，拿到后，我們立刻驅(qū)車趕往成都進(jìn)行檢驗(yàn)測(cè)試。路上，我們小心翼翼地抱著它，就像抱著自己的孩子一般，生怕四五個(gè)小時(shí)車程的顛簸震動(dòng)，對(duì)它造成一絲絲影響?！苯K于，經(jīng)過72小時(shí)的不眠不休，隱患被成功排除！

2007年4月14日，這顆肩負(fù)著重要使命的衛(wèi)星，在我國西昌衛(wèi)星發(fā)射中心順利發(fā)射升空。兩天后，北京清晰收到了衛(wèi)星發(fā)回的信號(hào)，在國際電聯(lián)規(guī)定的頻率申請(qǐng)失效前，北斗人“壓哨破門”，拿到了進(jìn)軍全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)俱樂部的“入場(chǎng)券”。

走出困境的中國北斗，依托自主創(chuàng)新自立自強(qiáng)

“始終堅(jiān)持走自主創(chuàng)新發(fā)展道路，成體系突破衛(wèi)星導(dǎo)航領(lǐng)域百余項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，新研百余種宇航級(jí)器部件，核心器部件100%自主可控?！?023年7月5日，北斗三號(hào)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建設(shè)表彰大會(huì)上一段關(guān)于技術(shù)創(chuàng)新成就的總結(jié)，引發(fā)了現(xiàn)場(chǎng)太多人的共鳴，這自主可控的背后，凝結(jié)著30多萬科研人員數(shù)十年的辛勤耕耘，“關(guān)鍵核心技術(shù)必須掌握在自己手中”這句話也早已銘刻在每一位北斗人心中。

當(dāng)年，北斗系統(tǒng)經(jīng)歷的無“鐘”之困，就像一記警鐘時(shí)刻敲響在北斗人耳邊。原子鐘是衛(wèi)星導(dǎo)航的“命門”，其時(shí)間精度越高，衛(wèi)星導(dǎo)航定位精度就越高。北斗系統(tǒng)建設(shè)初期，世界上只有少數(shù)國家能夠制造高精度星載原子鐘，但他們要么實(shí)行嚴(yán)格的出口限制，要么哄抬價(jià)格延誤工期。因此，這項(xiàng)“卡脖子”技術(shù)難題，讓北斗人如鯁在喉。

關(guān)鍵核心技術(shù)終究要靠自己，也只能靠自己。為此，北斗系統(tǒng)組織多家科研單位和企業(yè)，同時(shí)向這一堡壘發(fā)起總攻，勢(shì)必啃下這塊硬骨頭。中國科學(xué)院精密測(cè)量科學(xué)與技術(shù)創(chuàng)新研究院梅剛?cè)A團(tuán)隊(duì)來了，他們一干就是20年，進(jìn)行了上百次實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了5項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)的突破；北京無線電計(jì)量測(cè)試研究所李春景團(tuán)隊(duì)來了，他們認(rèn)知堅(jiān)定，“要搞全球系統(tǒng)，首要條件就是要有原子鐘，原子鐘產(chǎn)品只有自己干這一條路可走”，并用十幾年時(shí)間接連實(shí)現(xiàn)多個(gè)技術(shù)創(chuàng)新；中國航天科技集團(tuán)五院西安分院賀玉玲團(tuán)隊(duì)也來了，他們攻克多個(gè)技術(shù)難點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)多項(xiàng)技術(shù)升級(jí)轉(zhuǎn)化……最終，3支隊(duì)伍研發(fā)的產(chǎn)品均實(shí)現(xiàn)了有效搭載，為北斗系統(tǒng)走實(shí)自主可控之路奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

止步于此？創(chuàng)新超越的北斗人顯然不會(huì)。為了建設(shè)更高精度的北斗三號(hào)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，已有氫原子鐘研發(fā)經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)積累的上海天文臺(tái)挺身而出，毅然扛起了研發(fā)精度更高、漂移更小、性能更好的星載氫原子鐘的重任。在天文臺(tái)首席科學(xué)家林傳富等的帶領(lǐng)下，經(jīng)過6年的原理探索和技術(shù)實(shí)驗(yàn)，他們終于研制出世界上第一臺(tái)雙頻氫原子鐘，搭載入軌后最高精度達(dá)到1000萬年只有1秒誤差的全球領(lǐng)先標(biāo)準(zhǔn)，全面確保了系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

自主創(chuàng)新之路，注定風(fēng)塵仆仆，也注定星光閃耀。

全速前進(jìn)的中國北斗，擁有萬眾一心的強(qiáng)大力量

2020年6月23日，北斗三號(hào)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)最后一顆組網(wǎng)衛(wèi)星，在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心順利升空。見證這一歷史時(shí)刻的是北斗工程科研人員、抗擊新冠疫情醫(yī)護(hù)人員及打贏脫貧攻堅(jiān)戰(zhàn)的西昌干部群眾代表。至此，北斗三號(hào)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)完美收官，創(chuàng)造了兩年半時(shí)間、18箭30星高密度組網(wǎng)發(fā)射連戰(zhàn)連捷的佳績(jī)，向祖國和人民交出了一份滿意的答卷。

這個(gè)勝利場(chǎng)景和感人場(chǎng)面，映照出北斗工程背后萬眾一心的強(qiáng)大力量。

建設(shè)全球系統(tǒng)與建設(shè)區(qū)域系統(tǒng)相比，不是簡(jiǎn)單的規(guī)模擴(kuò)容，而是復(fù)雜的內(nèi)容升級(jí)。北斗三號(hào)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)對(duì)衛(wèi)星研制生產(chǎn)周期、質(zhì)量技術(shù)要求更高，如果按慣例仍由一家單位抓總研制，便很難在2020年年底前完成30顆衛(wèi)星的研制生產(chǎn)任務(wù)。

在棘手的矛盾面前，國家利益始終是第一位的考量。一次協(xié)調(diào)推進(jìn)會(huì)上，面對(duì)工程總體提出的“強(qiáng)化產(chǎn)品多家布局，引入新的衛(wèi)星總體單位，同步抓總研制”的建議，各系統(tǒng)各單位一致通過、毫無異議。

“凡是有利于國家的事，都是不講條件的大事。”這些年來，一直致力于北斗衛(wèi)星抓總研制的中國航天科技集團(tuán)衛(wèi)星研發(fā)單位堅(jiān)決表態(tài)，“盡管對(duì)經(jīng)濟(jì)效益可能有影響，但北斗這些年成就的取得，靠的就是協(xié)同作戰(zhàn)能力。任何只見眼前、只見小團(tuán)體利益的行為，都是行不通的?！?/p>

最終，新的北斗三號(hào)衛(wèi)星抓總研制單位被引入，他們打破行業(yè)壁壘、匯聚優(yōu)質(zhì)資源、開展良性競(jìng)爭(zhēng)、實(shí)施優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，關(guān)鍵核心技術(shù)接連實(shí)現(xiàn)突破，形成了互相促進(jìn)、互利發(fā)展的新局面，為北斗三號(hào)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)快速、高效組網(wǎng)提供了“硬核”技術(shù)支撐。

正如北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)工程總設(shè)計(jì)師楊長風(fēng)院士所說：“北斗是‘五千萬’工程，調(diào)動(dòng)了千軍萬馬，經(jīng)歷了千難萬險(xiǎn)，付出了千辛萬苦，要走進(jìn)千家萬戶，將造福千秋萬代?！?/p>

廣受贊譽(yù)的中國北斗，具備追求卓越的優(yōu)秀品格

2018年11月，聯(lián)合國全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)國際委員會(huì)第13屆大會(huì)在西安舉行。其間，來自世界各國的衛(wèi)星導(dǎo)航領(lǐng)域?qū)＜以谖靼彩袇^(qū)街道體驗(yàn)了由北斗車道級(jí)導(dǎo)航系統(tǒng)負(fù)責(zé)導(dǎo)引的游覽活動(dòng)。絲毫不偏、全程穩(wěn)準(zhǔn)，北斗的優(yōu)異表現(xiàn)獲得了國內(nèi)外同仁的一致好評(píng)。

追求卓越是北斗人孜孜以求的優(yōu)秀品格。在北斗三號(hào)第9顆衛(wèi)星某關(guān)鍵單機(jī)測(cè)試中，相關(guān)系統(tǒng)單位發(fā)現(xiàn)了一個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)超標(biāo)，超差小于1納秒。1納秒等于十億分之一秒，用“剎那”“瞬間”都難以形容。盡管細(xì)致排查工作會(huì)花費(fèi)大量時(shí)間，但1納秒背后如果存在影響整個(gè)工程的質(zhì)量隱患，就絕不能忽視。北斗團(tuán)隊(duì)的精益求精、追求卓越，為北斗三號(hào)任務(wù)的全面成功又添加了一道保險(xiǎn)。

在產(chǎn)業(yè)鏈條發(fā)展中，芯片自主可控至關(guān)重要。為制造出更強(qiáng)勁的北斗“芯”，2009年，北斗工程打破國家隊(duì)和民間隊(duì)的界限，首次推出“實(shí)物比測(cè)”，針對(duì)芯片中所涉及的所有關(guān)鍵評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行同臺(tái)公平競(jìng)技。經(jīng)過10余年的優(yōu)勝劣汰，國產(chǎn)北斗芯片等基礎(chǔ)產(chǎn)品已整體實(shí)現(xiàn)了自主可控，制造工藝也實(shí)現(xiàn)了從最初的130納米到支持北斗三號(hào)新信號(hào)的28納米，再到22納米量產(chǎn)。截至目前，國產(chǎn)北斗導(dǎo)航型芯片出貨量已突破億級(jí)規(guī)模，裝有完全自主可控北斗“芯”的北斗基礎(chǔ)產(chǎn)品已銷往世界120余個(gè)國家和地區(qū)。

新時(shí)代新征程、新發(fā)展新作為。黨的二十屆三中全會(huì)為我國航天科技發(fā)展擘畫了新藍(lán)圖、提出了新要求。北斗系統(tǒng)建設(shè)者們將繼續(xù)發(fā)揚(yáng)新時(shí)代北斗精神，集智聚力、砥礪奮進(jìn)，書寫無愧于黨和國家期望、人民期待的北斗建設(shè)發(fā)展新篇章！●

（作者系中國衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)管理宣傳辦公室主管）

（責(zé)任編輯：王碧薇）