北斗|永葆北斗的风骨与灵魂
永葆北斗的风骨与灵魂
讲述人：北斗一号卫星总设计师、中国工程院院士 范本尧
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范本尧 资料照片
听闻北斗三号最后一颗全球组网卫星发射成功的消息 ， 我既欣慰 ， 又兴奋 。 从1994年立项开始 ， 经过几代北斗人的艰苦奋斗、攻坚克难 ， 我们终于建成了世界一流、有中国特色、自主创新的北斗卫星导航系统 。
如果说自力更生是北斗的风骨 ， 那么自主创新则是北斗的灵魂 。
北斗卫星导航系统的先进性和独创性主要表现为：
首次成功采用了由“3颗地球静止轨道（GEO）卫星+3颗倾斜地球同步轨道（IGSO）卫星+24颗中圆地球轨道（MEO）卫星”组成的多轨混合星座 ， 提高了我国周边地区的定位精度 ， 明显优于美国GPS ， 同时大大提高了星座的鲁棒性（即系统的健壮性）和生存能力；
在世界上首次成功采用了ROSS+RNSS导航双体制 ， 不仅具备了系统的备份 ， 同时又具有报文通信功能；
成功采用了先进的Ka频段星间链路 ， 部分卫星首次使用了激光星间链路 ， 组成了高、中、低轨星座间以及地面站间的通信链路 ， 不仅提高了定位精度 ， 也解决了国外无法建站的难题；
打破技术封锁 ， 自主成功研制出导航卫星的关键部件 ， 特别是核心部件星载高精度原子钟；
经过刻苦攻关 ， 北斗卫星部件已100%实现国产化 ， 打破了核心部件长期依赖进口、受制于人的局面 。
我国发展卫星导航的起点可追溯到1969年 ， 当时美国已根据多普勒测速原理 ， 研制了“子午仪”卫星导航系统 ， 为船舶实现一定量级的定位精度 。 我国也适时开展了卫星导航工程研制 ， 命名为“灯塔一号” ， 至20世纪70年代末已完成技术攻关和初样阶段的整星各项地面试验 。 考虑到当时国外已开始了更先进的GPS导航系统研发 ， 中央决定终止“灯塔一号”正样研制工作 。 项目研制虽然停止了 ， 但通过“灯塔一号” ， 我们不仅积累了经验 ， 还培养了一批高素质科研人员 ， 为后来北斗卫星导航工程的研制打下了基础 。
1983年 ， 中国卫星测量、控制技术奠基人陈芳允院士首次提出“双星定位”原理 。 1990年前后 ， 在他的主持下 ， 我国利用在轨的两颗东方红二号甲通信卫星成功地进行了原理验证 。 后来 ， 在航天五院童铠院士的组织下 ， 又完成了卫星导航全系统的地面模拟实验 ， 验证了工程大系统的可行性 。 1990年前后 ， 我组织开展了双自旋导航卫星平台的技术攻关 。 1994年2月 ， 北斗卫星导航系统工程正式立项 。 1995年 ， 时任东方红三号通信卫星总设计师的我 ， 为尽早满足用户导航定位的迫切需求 ， 提出了导航卫星改用大容量的东方红三号三轴稳定卫星平台的建议 ， 这样既能提高一倍使用率 ， 延长三分之一寿命 ， 还可缩短研制周期 。 由于第一颗东方红卫星定点失败 ， 部分同志对此有顾虑 。 我详细分析了定点失败的原因 ， 指出不是卫星方案和分系统的问题 ， 而是局部质量问题 ， 只要把好质量关 ， 肯定能成功 。 最终 ， 改用东三平台的建议得到了上级主管部门批准 。
【北斗|永葆北斗的风骨与灵魂】2000年10月和12月 ， 我国连续成功发射两颗北斗卫星 ， 标志着我国第一代北斗卫星导航系统的建立 ， 使我国成为世界上第三个拥有卫星导航系统的国家 。
20多年来 ， 从方案到途径、路线再到功能 ， 北斗始终保持着中国特色 ， 而“自主创新、团结协作、攻坚克难、追求卓越”的北斗精神也始终在一代又一代北斗人身上得以彰显 。
目前 ， 北斗四代正在论证中 。 如何进一步提高导航定位精度？如何与大数据、人工智能等领域创新融合 ， 形成统一的国家时空基准系统？北斗作为其中的核心力量 ， 任重道远 。
（项目团队：光明日报采访人员 张蕾、王斯敏）
《光明日报》（ 2020年07月03日 07版）
来源：光明网-《光明日报》
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