北斗导航开始提供全球服务 回看北斗的发展历程

2018年12月27日下午，北斗三号基本系统完成建设，于27日开始提供全球服务。

据中国空间技术研究院官方公众号消息，北斗三号基本系统建成及提供全球服务情况发布会在国务院新闻办公室新闻发布厅召开。会上宣布，北斗三号于27日开始提供全球服务。标志着北斗系统服务范围由区域扩展为全球，北斗系统正式迈入全球时代。

 

北斗导航的发展

 

1983年，以陈芳允院士为代表的专家学者提出了利用两颗地球同步轨道卫星来测定地面和空中目标的设想，通过大量研究，双星定位系统的概念逐步明晰。

 

概念明晰下来之后，另外一个问题浮出来了：是一步跨到全球组网，还是分阶段走？这个问题当时引起不少争议。经过众多讨论，最终确定了"先区域、后全球"的思路，北斗的"三步走"之路也就由此铺开。

 

第一步：北斗一号。1993年初，研究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，研究院组建了卫星研制队伍，全面展开研制工作。2003年北斗一号系统建成。使得我国成为继美、俄之后第三个拥有自主卫星导航系统的国家。

 

第二步：北斗二号。早在1999年，研究院在全力研制北斗一号卫星的同时，就展开了对第二代卫星导航定位系统的论证。2004年北斗二号卫星工程正式立项研制。导航系统工程被列入我国16项国家重大专项工程。2012年12月27日，北斗卫星导航系统正式提供区域服务，北斗系统成为国际卫星导航系统四大服务商之一。

 

第三步：北斗三号。于2009年12月立项。值得一提的是，有了前面两步的扎扎实实的技术、经验积累，第三步的步子就迈得更快速、更自信，一年19星的速度刷新了"中国速度"。

北斗中对自主创新的坚持

北斗一号系统原创性地提出双星定位的卫星实现方法，打破国外技术垄断，建立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。同时，创造性地开创了短报文服务，而且作为北斗的一个特色，在后续的北斗星中保留了下来。

关于这一特色，中国北斗卫星导航系统的创始人之一、中国工程院院士谭述森这样解释:"美国单纯的GPS是做不到的，因为GPS只是解决了我在哪里的问题，但是要做到一个团队都知道在哪，这就要通过其他的通讯手段来完成。在北斗系统里，不需要其他的技术手段，就可以实现。在2008年的汶川地震救援、2012年的黄岩岛事件中，都是通过北斗系统把位置信息通报到救援中心。"

北斗二号系统则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，首次实现混合星座区域卫星导航系统。区域系统建成后，其各项技术指标均与GPS国际先进水平相当。对此，中共中央、国务院、中央军委称"该系统建成并投入使用，是国家和军队信息化建设的重要里程碑，是对我国经济社会发展的重要贡献"。

导航卫星上应用的原子钟通常有铷钟、铯钟与氢钟。铷原子钟被誉为卫星导航定位系统的"心脏"，可为卫星系统提供高稳定的时间频率信号，其性能指标是决定定位系统指标的主要因素之一，在应用中较为普遍。美国的GPS、欧洲伽利略系统、俄罗斯格洛纳斯和我国的北斗系统均采用有铷钟。另外，导航卫星还同时采用其他星钟，美国GPS采用铯钟，欧洲伽利略系统、俄罗斯格洛纳斯、北斗系统采用氢钟。

2013年3月，航天科工集团第二研究院203所为北斗导航卫星研制的新一代高精度星载铷原子钟通过验收，达到中国国内星载铷原子钟研制的最高水平。

据悉，航天科工第二研究院203所是我国唯一同时开展氢、铷、铯3种原子钟技术研究与工程研制的单位。该所2004年承担北斗导航星载铷钟正样研制任务，实现元器件100%国产，突破了国外对这方面技术的封锁。

 在北斗三号全球组网建设中，为了实现服务精度超越第三代GPS导航卫星及伽利略导航系统的目标，研究院率先提出国际上首个高中轨道星间链路混合型新体制，形成了具有自主知识产权的星间链路网络协议、自主定轨、时间同步等系统方案。同时。在星载大功率微波开关、行波管放大器等关键元器件上，实现了了国产化应用。