北斗导航系统 CFP供图
深圳商报记者 袁斯茹
从岸边的灯塔、崖壁上的石阶到夜空中璀璨的北斗七星……从古至今，人们始终在寻找导航设备。而卫星导航正是这种不懈追求的智慧结晶。
中国北斗卫星导航系统，是继美国GPS、俄罗斯格洛纳斯之后第三个成熟的卫星导航系统。三者和欧洲伽利略一起，被联合国卫星导航委员会认定为供应商。
自2000年成功发射两颗卫星，目前，北斗导航系统的在轨卫星已达39颗，在我国经济、国防安全和百姓生活等方面发挥了重要作用。据悉，2020年北斗全球系统建设将全面完成。
“三步走”和“小步快跑”
北斗工程诞生之前，我国曾在卫星导航领域苦苦摸索，并于20世纪60年代末立项“灯塔计划”。虽然最终因技术方向转型、财力有限等原因而终止，却为后来上马的北斗工程积累下宝贵经验。
1983年，以陈芳允院士为代表的专家学者提出了利用2颗地球同步轨道卫星来测定地面和空中目标的设想，通过大量理论和技术上的研究工作，双星定位系统的概念逐步明晰，并确立了“先区域、后全球”的技术途径。
1993年初，五院提出卫星总体方案，初步确定了卫星技术状态和总体技术指标。1994年，北斗一号系统工程立项，组建卫星团队全面展开研制工作。经过艰苦卓绝的关键技术攻关和重大故障的成功排除抢修，终于在2003年建成北斗一号系统，使我国成为继美、俄之后第三个拥有自主卫星导航系统的国家。
面对快速增长的应用需求，北斗二号迈出了提升性能的“第二步”。2004年，北斗二号正式立项研制，并于2006年成为国家16个重大科技专项之一。2012年12月27日，北斗系统面向亚太区域提供服务，成为国际卫星导航系统四大服务商之一。
立项于2009年12月的北斗三号开始尝试冲刺和领跑，并于2018年完成10箭19星发射，创下世界卫星导航系统建设的新纪录，在太空中再次刷新了“中国速度”。
自主创新，部署独一无二“大棋局”
北斗一号原创性地提出双星定位的卫星实现方法，打破了国外技术垄断，建立起国际上首个基于双星定位原理的区域有源卫星定位系统——北斗导航卫星试验系统。
北斗二号突破了区域混合导航星座构建、高精度时空基准建立的关键技术，实现星载原子钟国产化。在美国GPS、俄罗斯格洛纳斯、欧洲伽利略等纷纷以单一轨道卫星部署星座的背景下，北斗首次实现了混合星座区域卫星导航系统。
而北斗三号的全球组网建设中，率先使用了首个高中轨道星间链路混合型新体制。截至目前成功发射的23颗卫星在三种不同轨道上坚守着岗位，正如棋子落在纵横交错的棋盘上。
2007年4月16日，在成功发射的两天后，北京从飞行试验星获得清晰信号，此时距离空间频率失效仅剩下不到4个小时——正是这次壮举，有效地保护了我国卫星导航系统的频率资源，拉开了北斗区域导航系统建设的序幕。
“北斗+5G”将带来更多可能
北斗系统提供服务以来，已在交通运输、农林渔业、水文监测、气象测报等领域得到广泛应用。与此同时，人们也好奇：什么时候手机里能用上北斗导航？
这样的疑问，或将在5G时代终结。今年，《中国卫星导航与位置服务产业发展白皮书（2019）》对外发布，其中提到随着5G时代到来，“北斗+5G”将成为继移动位置服务经济和共享经济后，北斗应用市场新的重大商业机遇。
首先，5G能让实时传输的速度更快更稳定；其次，北斗能提供同一时空基准的精确地位置信息，才能真正实现万物互联；最后，人工智能、云计算和大数据让信息处理能力快速提升。
中国卫星导航系统管理办公室主任冉承其表示，过去10年是北斗系统开疆拓土并真正落地应用的10年，而未来10年，“北斗+5G”将带来更多可能。
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