原标题：北斗收官 星耀全球

北斗卫星导航系统覆盖范围示意图

6月23日，“北斗三号”全球卫星导航系统最后一颗组网卫星点火升空。新华社发

  6月23日上午，大凉山腹地的西昌卫星发射中心西昌发射场。

  推迟一周发射的长征三号乙运载火箭矗立在发射塔架旁，乳白色箭体上的“中国航天”四个大字与火箭整流罩外北斗卫星导航系统标志的搭配显得格外醒目。

  “10，9，8……3，2，1，点火！”

  9时43分，伴着山呼海啸般的巨响，腾空而起的长征火箭底部拖曳着耀眼的白色尾焰，托举着“北斗三号”最后一颗全球组网卫星飞向太空。约30分钟后，卫星顺利进入预定轨道。

  至此，我国提前半年完成北斗全球卫星导航系统星座部署。

  20年，100%！

  自2000年10月31日，长征三号甲系列运载火箭发射我国第一颗北斗导航试验卫星算起，至今长三甲系列火箭共进行了44次发射，将4颗北斗导航试验卫星、55颗北斗导航卫星成功护送升空，发射成功率100%。

  2000年10月31日

  中国第一颗北斗导航试验卫星成功发射

  2007年4月14日

  第一颗北斗导航卫星成功发射

  2012年底

  北斗系统正式向亚太地区提供服务

  2018年底

  “北斗三号”系统基本建成

  2020年6月23日

  第55颗北斗导航卫星成功发射

  “北斗三号”全球系统星座部署圆满完成

  “吉星”压轴：大块头有大智慧

  相对于灵动活泼的地球中圆轨道卫星、飘逸优雅的倾斜地球同步轨道卫星，此次发射的地球静止轨道卫星，高高地驻守在距离地球36000公里的天疆，被亲切地称为“吉星”。第55颗北斗导航卫星在“吉星”中排行老三，于是获得了昵称“嚞星”。这颗卫星是“北斗三号”全球卫星导航系统组网卫星中最重、体积最大的一颗。强大的“体格”，让它具备导航定位授时、短报文通信、星基增强、精密单点定位等本领。

  综合新华社、科技日报

  你和北斗的一天

  07:30

  吃早餐时，你手中的面包是由装有北斗导航的无人驾驶收割机收割的小麦制成的。基于北斗的农机作业监管平台，服务农机设备超5万台。

  08:00

  上班途中，你选择骑共享单车去公交车站。通过北斗精准定位，即使在信号遮挡的地方，共享单车的定位也不会出现“漂移”。

  到达公交站后，通过北斗导航系统，电子站牌可以告诉你最近的一辆车何时到达，准确率达95%。

  截至2019年底，国内超过650万辆营运车辆、3万辆邮政和快递车辆，36个中心城市约8万辆公交车、3200余座内河导航设施、2900余座海上导航设施已应用北斗系统。

  08:30

  当你乘车安全驶过一座立交桥，通过北斗桥梁形变监测预警系统，可以看到桥梁厘米级甚至毫米级的形变，为桥梁的运营安全提供保障。

  这时，路边一辆清扫车吸引起了你的注意，洒水，吸尘，收集垃圾……它样样精通，原来，它是由北斗高精度定位赋能的无人清扫车。

  12:30

  中午不想吃食堂，点个外卖吧。点餐软件显示，外卖小哥还有20分钟送到，这也离不开北斗的定位功能。

  18:30

  下班了，你打了一辆网约车，手机里的导航App帮你躲避拥堵，选择最佳路线，这使用了北斗系统的位置信息。在中国入网的智能手机中，已有70%以上的手机提供了北斗服务。

  20:00

  晚上有一场带货直播，你在网购的同时，北斗系统也在发挥着作用——在金融领域，北斗授时可以提升交易的可行性和可追溯性。

  22:00

  在晚间新闻中，你看到一条保护藏羚羊的新闻。由于藏羚羊栖息在海拔5000米左右的高原荒漠，利用北斗系统为藏羚羊装上定位项圈，可以帮助人们掌握藏羚羊的习性。

  央视

  “北斗的应用只受到想象力的限制。”

  ——孙家栋

  从研发到发射

  北斗全部“中国造”

  “北斗三号”全球卫星导航系统最后一颗组网卫星的成功发射，标志着我国北斗卫星导航系统建设项目圆满完成。“北斗三号”会给我们的生活带来哪些变化？我国为什么对于“北斗”系统的建设如此执着？记者采访了南京航空航天大学航天学院闻新教授。

  早在1983年

  我国航天专家就提出设想

  如果你留心观察，不难发现，你使用的智能手机总是能够精准报时，几乎不会像手表那样，偶尔出现“走快了”或是“走慢了”的时间误差。手机里的打车软件也总是能精准定位你的“坐标”，让出租车司机快速地找到你所在的位置。这一切的“幕后功臣”之一就是北斗卫星导航系统。

  闻新教授告诉记者，国人关于北斗卫星导航系统的设想，可以追溯到1983年，著名航天专家陈芳允院士首次提出双星定位的概念和设想。1994年，我国启动了北斗卫星导航试验系统建设，即为“北斗一代”。2000年，两颗北斗导航试验卫星的成功发射，标志着我国成为世界上第三个拥有卫星导航系统的国家。

  由于“北斗一代”采用的是双星定位方法，所以“北斗一代”在定位精度、授时精度、服务区域等方面都有不小的提升空间，特别是信号传输延时大等问题。闻新举例，“北斗一代”的定位精度是水平20米，这也就意味着，距离小于20米的两个物体，“北斗一代”是无法从遥远的太空“看清”并且计算出它们的位置差别的。

  2008年汶川地震搜救

  “北斗一号”派上了大用场

  记者了解到，“北斗一号”在2008年汶川地震的搜救中已经派上了大用场。

  汶川的全部通讯设施在地震中被摧毁，先遣队员随身携带“北斗一号”卫星导航手持终端机，与位于北京的北斗定位总站通过短报文的方式进行联系，开展了导航与监测的智能救援。北斗定位总站通过“北斗一号”系统传来的信息，可以看到部队的行进路线,并随时和部队保持通讯状态。“北斗一代”系统的双向通讯功能大显神通,挽救生命难以计数。 

  “北斗”最终目标：

  织就“全球定位网”

  伴随着科技发展，北斗卫星导航系统全面“升级”，提升定位精度、授时精度迫在眉睫。“给北斗卫星导航系统定下三步发展规划的总设计师是我国‘两弹一星’元勋孙家栋。”闻新介绍，第一步是在1994年启动北斗卫星导航试验系统建设，2000年形成区域有源服务能力。第二步则是在2004年，启动北斗卫星导航系统建设，2012年形成区域无源服务能力。而第三步正是在今年，形成全球无源服务能力。

  提升北斗卫星导航系统的导航精度，需要在天空中“织”出一张信息“网”。“中国航天人的目标显然不会局限在亚太地区，我们的真正目标是覆盖全球。这便是‘北斗三号’全球卫星导航系统研发的动力之一。”闻新说。

  “北斗+”生活全面来临

  用户数量已达“亿级以上”

  据中国航天科技集团五院介绍，“北斗三号”的服务能力较“北斗二号”拓展了10倍。小到一顶安全帽，大到交通运输、农林牧渔……北斗系统提供服务以来，已在交通运输、农林渔业、水文监测、气象测报、通信时统、电力调度、救灾减灾、公共安全等领域得到广泛应用，产生了显著的经济效益和社会效益。目前，北斗已向上百个国家提供服务，用户数量达到“亿级以上”水平。

  “举例，海洋渔业中，船只的导航、渔业综合信息服务网络的建立，都离不开北斗系统的定位信号。”闻新介绍，在交通运输领域，先进的卫星导航技术应用是实现交通运输信息化和现代化的重要手段，对建立畅通、高效、安全、绿色的现代交通运输体系具有十分重要的意义。

  基于北斗系统的水文监测系统，实现了水文水情信息的实时传输，大大提高了雨情、水情、旱情和灾情信息采集的准确性及传输的时效性。已在我国陕南地区、长江流域、黄河流域，获得了广泛应用，用户数量达到4000多个。“在气象预报领域，经过多年气象数字报文传输应用实验，科研工作者研制的系列气象预报型北斗终端设备和系统应用解决方案，解决了国家气象局和各地市气象中心的气象站数字报文自动传输汇集、气象站地图分布可视化显示功能。目前，在气象领域的北斗应用终端已经达数千台。”

  2020年初，一场抗击新冠肺炎疫情的阻击战在神州大地打响。在这个特殊的战场上，中国北斗快速响应、全面融入。在火神山、雷神山医院的修建中，为复杂地形地貌实现高精度定位、精确标绘的，正是北斗。北斗与互联网、移动通信网、大数据等结合形成的“北斗+”信息产品，可以对感染者的行动轨迹进行精确定位并向社会公开发布，为大城市特别是基层社区做好防控提供了关键数据支撑。

  北斗“牛”在哪

  实现10米精准定位

  北斗三号全球卫星导航系统包括24颗地球中圆轨道卫星，3颗倾斜地球同步轨道卫星和3颗地球静止轨道卫星。闻新介绍，北斗卫星每一颗重850公斤，载荷重量300公斤。它们在天空中组成“四通八达”的信息网，提供开放服务和授权服务。开放服务指的是在北斗卫星导航系统的服务区中免费提供定位、测速和授时服务，定位精度为10米，授时精度为50纳秒，测速精度0.2米/秒。

  元器件100%国产化

  闻新解读，“北斗三号”全球卫星导航系统的成功组网，标志着我国在卫星导航系统领域，有了和美国GPS导航系统实力PK的“资本”。

  “北斗经历了好几代科研工作者的研制，它不仅是一项国家工程，也是民族工程。‘北斗’有着多个‘第一次’。”闻新列举，北斗卫星导航系统第一次采用了三种轨道（GEO、IGSO、MEO）的混合星座的体制；第一次达到元器件100%国产化要求；第一次提出合作与兼容……这些都让中国的航空航天和卫星监测技术在世界上更有底气。

  “空间微信”一次1200个汉字

  短报文通信是中国北斗系统的创举。北斗三号的短报文通信能力显著提升，信息发送能力从一次120个汉字提升到一次1200个汉字，遇到突发情况时无需字斟句酌，足以将情节一次性说清楚，还可发送图片等信息，可以说就像“空间微信”一样。

  新技术打造“长寿之星”

  为了提高卫星在轨服务的可靠性，北斗三号卫星采取了多项可靠性措施，使卫星的设计寿命达到12年，达到国际导航卫星的先进水平，为北斗系统服务的连续、稳定提供了基础保证。

  300万年误差仅为1秒

  如今，我国已经攻克了铷原子钟、氢原子钟的关键技术，并在北斗导航卫星上使用了这两种原子钟搭配来实现时间基准的建立。其中，星载铷原子钟实现了元器件100%国产化，精度可达300万年误差仅为1秒，被动型星载氢原子钟，1000万年才误差1秒。

  延伸阅读

  北斗三号卫星系统总设计师是南航校友

  勉励母校学弟学妹“托起探索宇宙志向”

  记者从南京航空航天大学了解到，北斗三号卫星系统的总设计师是南航86级校友陈忠贵。今年中国航天日，陈忠贵还为母校的学弟学妹们亲切题词勉励：“托起探索宇宙志向，实现航天强国梦想。”

  作为北斗卫星导航系统从无到有的亲历者，陈忠贵见证了北斗背后八万“北斗人”日以继夜、呕心沥血的付出与攻关。囿于西方的技术壁垒与苛刻的合作条件，北斗卫星导航系统在诸多核心技术方面需要自主攻关，研制周期紧，任务重。2007年4月14日，我国第一颗北斗导航卫星在西昌卫星发射中心发射成功，这颗卫星是北斗二号卫星导航系统建设计划中的第一颗组网卫星。按照国际电联的相关规定，北斗二号导航系统必须在七年之内完成卫星导航信号在轨向地面发播。面对紧迫的研制任务，时任卫星副总设计师的陈忠贵带领团队改进集成测试验证方法，一周“5+2”、每天“白+黑”，奋战8个月，最终在国际电联规定日期前成功完成了卫星的发射和信号开通，为北斗二号卫星系统建设进程快速推进提供了保障。

  相较北斗二号，北斗三号卫星导航系统的功能要求更多、指标要求更高、健壮性要求更强、可用性可靠性要求更高。作为北斗三号卫星的总设计师陈忠贵，带领着研制团队一次又一次地查资料、对标准、建模型、做布局、编方案，最终形成了一系列满足各方不同需求的技术论证报告，为北斗三号的推进打下了基础。

  南信大校友

  为“收官之星”发射护航

  6月23日上午9时43分，长征三号乙运载火箭携带我国北斗三号全球卫星导航系统最后一颗组网卫星在西昌卫星发射中心发射升空。气象保障为此次发射任务提供了重要支撑，这其中就有南京信息工程大学校友的身影。

  作为此次发射任务现场气象保障组4位成员之一，南信大2011级校友胡云涛提前一个月就进驻发射场区。

  火箭进入发射塔架后要进行常规燃料和低温液体燃料加注，这项工作对气象条件，特别是对气温有较高要求，火箭控制系统还要根据气温情况计算出推进剂加注所需要的温度和加注量。西昌卫星发射中心气象保障团队要在发射前96小时、72小时进行逐时气温预报，胡云涛所在的现场保障组担任的就是最终预报审核任务。凭借着丰富的工作经验，特别是对现场天气变化特征的准确把握，他们做出的会商判断为预报结果提供了双重保险。

  “除了熟练掌握这一区域的历史天气特征，我们还必须掌握最近的天气系统情况、降水、云量、冷空气等，这样才能做到精确保障。”胡云涛表示。

  目前场区正值雨季，火箭发射最怕的就是短时对流天气，特别是降水、雷暴等，气象保障团队每四个小时就要做出一次预报。

  对天气“脾性”的准确摸清离不开数十次任务保障的积累。工作至今，胡云涛已经参加发射任务三十多次，现场保障十五次。      

  扬子晚报/紫牛新闻记者 杨甜子