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2020-06-24 14:09:06
6月23日上午,大涼山腹地的西昌衛(wèi)星發(fā)射中心西昌發(fā)射場(chǎng)。
推遲一周發(fā)射的長(zhǎng)征三號(hào)乙運(yùn)載火箭矗立在發(fā)射塔架旁,乳白色箭體上的“中國(guó)航天”四個(gè)大字與火箭整流罩外北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)標(biāo)志的搭配顯得格外醒目。
“10,9,8……3,2,1,點(diǎn)火!”
9時(shí)43分,伴著山呼海嘯般的巨響,騰空而起的長(zhǎng)征火箭底部拖曳著耀眼的白色尾焰,托舉著北斗三號(hào)最后一顆全球組網(wǎng)衛(wèi)星飛向太空。約30分鐘后,衛(wèi)星順利進(jìn)入預(yù)定軌道,至此,我國(guó)提前半年完成北斗全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)星座部署。
2012年9月19日3時(shí)10分,我國(guó)在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用“長(zhǎng)征三號(hào)乙”運(yùn)載火箭,采用一箭雙星方式,成功將第十四顆和第十五顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)射升空并送入預(yù)定轉(zhuǎn)移軌道。新華社記者江宏景攝
6月23日,我國(guó)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)射中心點(diǎn)火升空。 新華社記者 薛晨 攝
中國(guó)的北斗:體現(xiàn)中國(guó)智慧的中國(guó)方案
天上的七星北斗,自古就為人們指引方向。
我國(guó)開(kāi)始研究利用衛(wèi)星進(jìn)行地面定位服務(wù),始于20世紀(jì)六七十年代。
然而按照空間定位原理,對(duì)地球上一個(gè)目標(biāo)點(diǎn)進(jìn)行定位,至少需要3顆衛(wèi)星;考慮到時(shí)間誤差,精確定位至少需要4顆衛(wèi)星。
當(dāng)時(shí)的中國(guó),無(wú)論是經(jīng)濟(jì)實(shí)力還是技術(shù)基礎(chǔ),對(duì)此都可望不可即。
之后,我國(guó)“863計(jì)劃”倡導(dǎo)者之一的陳芳允院士,創(chuàng)造性提出“雙星定位”建設(shè)方案,即:把地心視為一顆虛擬衛(wèi)星,再發(fā)射兩顆地球同步衛(wèi)星構(gòu)成星座,實(shí)現(xiàn)對(duì)區(qū)域內(nèi)地面目標(biāo)的快速定位。
不同于美國(guó)GPS的四星定位,“雙星定位”這一方案,能以最小的星座、最少的投入、最短的周期,實(shí)現(xiàn)我國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)從無(wú)到有。
1994年,我國(guó)啟動(dòng)北斗一號(hào)工程。是時(shí),美國(guó)GPS已完成全球組網(wǎng)。
事實(shí)上,將我國(guó)自主建造的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)命名為“北斗”,也飽含著近代以來(lái)中國(guó)歷經(jīng)劫難的清醒、走向復(fù)興的企盼。
2000年10月31日凌晨,中國(guó)自行研制的第一顆導(dǎo)航定位衛(wèi)星——“北斗導(dǎo)航試驗(yàn)衛(wèi)星”在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空,順利進(jìn)入預(yù)定軌道。新華社記者查春明攝
2000年10月31日和12月21日,在不到兩個(gè)月的時(shí)間內(nèi),我國(guó)相繼發(fā)射兩顆北斗導(dǎo)航試驗(yàn)衛(wèi)星,北斗一號(hào)系統(tǒng)建成。
至此,中國(guó)人正式擁有完全屬于自己的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),我國(guó)成為世界上第三個(gè)建成衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的國(guó)家。
特別是用導(dǎo)航衛(wèi)星“發(fā)短信”的短報(bào)文服務(wù),則是國(guó)外其他任何一個(gè)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)都不具備的中國(guó)北斗特色。
“北斗一號(hào)系統(tǒng)的建成并投入使用,首先解決了我們國(guó)家有沒(méi)有的問(wèn)題。”中國(guó)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)工程總設(shè)計(jì)師楊長(zhǎng)風(fēng)說(shuō),兼具導(dǎo)航定位和短報(bào)文通信的通導(dǎo)融合模式,是我國(guó)對(duì)世界衛(wèi)星導(dǎo)航領(lǐng)域的重要貢獻(xiàn),充分體現(xiàn)了中國(guó)人的智慧。
實(shí)事求是地說(shuō),與美國(guó)的GPS、俄羅斯的格洛納斯相比,北斗一號(hào)仍有不小差距,但“服務(wù)全球、造福人類”是中國(guó)北斗人的初心。
于是,北斗二號(hào)系統(tǒng)建設(shè)提上日程。
彼時(shí),最適合衛(wèi)星導(dǎo)航的黃金頻段被美俄全部占用。我國(guó)與同時(shí)希望建設(shè)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的歐盟,推動(dòng)國(guó)際電聯(lián)從航空導(dǎo)航頻段中,最大限度地?cái)D出一小段頻率,供衛(wèi)星導(dǎo)航共同使用。
這一小段頻率,只有黃金頻段的四分之一,卻是建設(shè)一個(gè)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)最基本的頻率需求,且各國(guó)均可平等申請(qǐng)。
2000年4月17日,北斗和伽利略系統(tǒng)同時(shí)成功申報(bào)。按照國(guó)際電聯(lián)規(guī)則,必須在7年有效期內(nèi)成功發(fā)射導(dǎo)航衛(wèi)星。
2007年4月初,首顆北斗二號(hào)衛(wèi)星終于如期立在發(fā)射塔架上。
各項(xiàng)測(cè)試進(jìn)展非常順利,但在發(fā)射前的最后檢測(cè)中,衛(wèi)星上應(yīng)答機(jī)出現(xiàn)了小異常。盡管這不是個(gè)大問(wèn)題,發(fā)生故障的概率也不高,卻有影響信號(hào)正常傳回的可能性。
即便只有萬(wàn)分之一的故障,也必須徹底歸零!北斗人重新打開(kāi)已矗立在塔架上的星箭組合體,拆出應(yīng)答機(jī),3天72小時(shí)不眠不休,成功排除應(yīng)答機(jī)隱患。
2007年4月14日4時(shí)11分,我國(guó)在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用“長(zhǎng)征三號(hào)甲”運(yùn)載火箭,成功將一顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星送入太空。新華社記者李剛攝
2007年4月14日4時(shí)11分,這顆肩負(fù)著重要使命的衛(wèi)星發(fā)射升空,幾天后太空傳來(lái)這顆衛(wèi)星的信號(hào),我國(guó)終于趕上建設(shè)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的最后一班車!
這一刻,距離國(guó)際電聯(lián)規(guī)定的頻率申請(qǐng)失效最后期限不到4個(gè)小時(shí)。
建成覆蓋全球的導(dǎo)航定位系統(tǒng),至少需要24顆衛(wèi)星。這一次,北斗人再次腦洞大開(kāi),開(kāi)創(chuàng)性地設(shè)計(jì)了混合星座構(gòu)型,并于2012年底建成由地球同步軌道衛(wèi)星、傾斜同步軌道衛(wèi)星和中圓軌道衛(wèi)星共14顆衛(wèi)星構(gòu)成的北斗二號(hào)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了全天時(shí)全天候?yàn)閬喬蟛糠值貐^(qū)提供定位導(dǎo)航授時(shí)服務(wù)。
中國(guó)北斗,服務(wù)全球,必須覆蓋全球。
按照傳統(tǒng)衛(wèi)星管理手段,控制使用好繞飛地球的衛(wèi)星,需要有遍布全球的地面站。在難以全球布站的情況下,必須建立衛(wèi)星之間的星間鏈路,實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星管衛(wèi)星,這是世界導(dǎo)航領(lǐng)域的前沿技術(shù),也是北斗三號(hào)工程建設(shè)必須解決的難題。
2015年3月30日,搭載首顆新一代北斗導(dǎo)航衛(wèi)星的長(zhǎng)征三號(hào)丙運(yùn)載火箭在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心點(diǎn)火發(fā)射,火箭升空后與明月交相輝映。新華社記者白禹攝
2015年8月,兩顆全球系統(tǒng)試驗(yàn)衛(wèi)星首次建立起星間鏈路,標(biāo)志著我國(guó)掌握了這一國(guó)際領(lǐng)先的核心技術(shù)。
2017年11月5日,北斗三號(hào)全球組網(wǎng)雙星首次發(fā)射。
2018年12月27日,北斗三號(hào)基本系統(tǒng)建成并開(kāi)始提供全球服務(wù)。
2018年11月19日2時(shí)7分,我國(guó)在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長(zhǎng)征三號(hào)乙運(yùn)載火箭(及遠(yuǎn)征一號(hào)上面級(jí)),以“一箭雙星”方式成功發(fā)射第四十二、四十三顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星,這兩顆衛(wèi)星屬于中圓地球軌道衛(wèi)星,是我國(guó)北斗三號(hào)系統(tǒng)第十八、十九顆組網(wǎng)衛(wèi)星(長(zhǎng)時(shí)間曝光照片)。 新華社記者琚振華攝
2019年12月16日,北斗三號(hào)全球系統(tǒng)核心星座部署完成,北斗全球服務(wù)能力全面實(shí)現(xiàn)。
2020年6月23日,我國(guó)完成北斗全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)星座部署,完整服務(wù)全球的目標(biāo)指日可待。
“從國(guó)內(nèi)到亞太再到全球,北斗系統(tǒng)建設(shè)發(fā)展的三步走方案,充分結(jié)合了中國(guó)國(guó)情,極具中國(guó)特色,彰顯了中國(guó)智慧、中國(guó)速度和中國(guó)精度,為世界衛(wèi)星導(dǎo)航的發(fā)展貢獻(xiàn)了中國(guó)方案。”楊長(zhǎng)風(fēng)說(shuō)。
6月23日,我國(guó)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)射中心點(diǎn)火升空。 新華社記者 江宏景 攝
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