北斗服务全球的新时空时代到来了
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“18颗!现在能搜到18颗北斗卫星!”近日，手机搜星软件渐渐热起来，居住在北京的李琳为此特意买了新手机。“每一次搜星，看着屏幕上那一面面代表中国北斗的小红旗图标，就有种莫名的兴奋。”她说，期盼着每天能收到更多的北斗卫星（信号）。
努力建成中国的北斗、
世界的北斗、一流的北斗。
”
6月23日，我国在西昌卫星发射中心将北斗三号最后一颗组网卫星成功送入预定轨道，中国和世界人民一起见证了这一具有里程碑意义的时刻，提前半年全面完成北斗三号全球卫星导航系统星座部署。此时，李琳的手机里应该也会收到更多的北斗卫星信号吧。
中国的航空航天事业又迈上了一个新台阶，中国人终于有了属于自己的全球卫星导航定位系统。从空间定位到陆地与海洋导航，从个人到万物，作为提供时空基准信息的北斗系统，不仅是我们的信息基础设施，更是护卫国门的一把金钥匙。自主可控的卫星导航系统对于国家的重要意义不言而喻。
今年，注定是中国北斗迈向全球服务，实现跨越发展的新元年，中国北斗正式走出中国，走向世界，为全球用户提供基本的定位、测速、授时服务以及全球短报文通信、国际搜救等特色服务。
“目前，世界上已有半数以上国家使用上我们的北斗。”北斗卫星导航系统工程总设计师杨长风在接受媒体记者采访时表示，今年我们的全球系统建成以后，无论你在世界的任何角落，北斗都会向你提供满意的服务。中国北斗，服务全球，造福人类，这是我们的一个期望。
胸怀复兴梦的一代代北斗人，凭借20余载志不改道不变的坚守，不懈努力，以“中国速度”创造了世界卫星导航发展的奇迹，也奉献了“中国智慧”。此时此刻，北斗梦圆，北斗全球服务开通之时，一个兼容并蓄融合发展的新时空服务时代到来了。
卫星导航系统是涉及国家安全、经济社会发展的重要空间基础设施，并且是基础设施中的支撑和基础。卫星导航的核心功能就是提供定位和授时。北斗卫星导航系统首任总设计师孙家栋曾强调，时间、空间信息是国民经济不可或缺的基础设施，中国必须掌握自主可控的卫星导航技术。在自主可控的基础上，中国的北斗导航技术需要探索和美国GPS（全球定位系统）等其它卫星导航系统的兼容和互相操作，增加定位精度和服务质量，以推动地面应用的发展。
时空信息对保障国民经济正常运行和稳固国防安全至关重要。试想一下，如果一个国家的时间和空间基准信息全部由他国来提供，一旦系统突然中断几个小时，我们国家很多电网就有可能中断，网络通信用的电子邮件会因为时间不同步无法发送，还会导致金融系统瘫痪、高铁调度失灵、飞机不能安全降落等事故的发生。
北斗系统在军事上的应用更为迫切。卫星导航主要用于部队机动、跟踪目标、武器发射、边防巡逻、军事演习和生命救援等，这就要求在导航过程中必须能够实时提供载体的位置、速度、姿态等状态信息，如果这些信息发生偏差，就相当于武器装备没有了眼睛、部队失去了方向。未来战争是以陆海空天一体化为重要特点，还有观点认为，未来信息化战争首先将从宇宙空间开始，正因为卫星导航有着“人类在太空中的眼睛”的天然优势，其将会成为未来战争克敌制胜的利器。毋庸置疑，只有建设和利用自主可控的卫星导航系统，才是提升军事作战能力的重要前提和基础。
业界专家不断告诫人们，卫星导航系统决定你的时间，决定你的空间，甚至决定你的金融体系、电力系统、高铁系统，尤其是随着智能化社会发展，没有哪一个方面能离得开时间和空间。人类90%以上的活动都需要时间同步，打个比方，假如你一天的时间是混乱的，你的网络，你的通讯，你的所有活动，出差坐飞机、乘高铁、上学、上班、与朋友约会等等，就会麻烦不断。
据记载，历史上曾发生过这样两件事。当初世界各地的时间是不统一的，19世纪中叶的一天，英国多塞特郡的时针指在上午10时06分，当时法官裁决一名土地诉讼人败诉，原因是他没有在上午10时准时到庭。2分钟后，那个诉讼人到庭了，他向法官提出，按照他家乡柏蓝郡喀来尔镇火车站的时钟，他是准点到达的。为此，他不服气，要求重判。像这类由于时间不统一而引起的纠纷事例，当时在英国时有发生。一直到1880年，英国国会才决定以格林威治时间为全国统一标准时间。同样，19世纪美国纽约市的布法罗火车站就有3种时钟，一种是布法罗的当地时间，一种是纽约市的时间，还有一种是俄亥俄哥伦布市的时间，由于定时上的混乱，结果造成了许多麻烦。
可见，无论生活、工作还是军事上，非常精准的时间同步必不可少。过去人们每天都要通过电台、电报、大楼整点报时来对表，为的就是时间同步。进入卫星导航时代，未来更精确的授时或将交给天上的卫星，进行自动校准。
卫星导航定位系统决定着整个信息网络的时间和空间，绝不能拱手让人，这是不争的事实。正如被称为“北斗女神”的中科院空天信息创新研究院研究员徐颖所说，“它相当于就是一把守护国门的金钥匙，而这把金钥匙一定要握在我们自己的手中。”这其实就是我国为什么要建设北斗系统的最初始考虑。
夜看北斗知南北。古时候，北斗是人们感知时空的基本参考。北斗人不仅将卫星导航系统定名为“北斗”，还将北斗比喻成“太空中的灯塔”，这颗闪耀寰宇的卫星，守护着国家安全，为人们指引航向。
北斗卫星导航系统是中国着眼于国家安全和经济社会发展需要，自主建设、独立运行的卫星导航系统。是由400余家单位共同参建、30余万人齐心协力铸就的国之重器，北斗人称作“五个千万工程”：是汇聚“千军万马”的集体努力，是历经“千难万险”的锻造锤炼，是凝聚“千辛万苦”的结晶成果，是服务“千家万户”的公共产品，是造福“千秋万代”的历史贡献。
当年，定下目标，笃定了方向，北斗开始上马。可是，北斗系统建设前行的脚步却迈得异常艰难。“一个这么高精度的‘太空灯塔’，你怎么建立起来？位置谁来给测准？测准之后位置怎么保证是稳定的，这些方面都是很难的。”中国航天科技集团五院北斗三号工程副总设计师、北斗三号卫星首席总设计师谢军如是说。国外的技术封锁成为当时制约北斗卫星导航系统工程建设的最大瓶颈。
为了让“核心技术”不受制于人，关键时刻不被别人“卡脖子”，北斗研发人员必须面对一个又一个难题：发射试验卫星，申报频率资源；解决信号快速捕获的技术瓶颈；为“卫星兄弟”排兵布阵，用星间链路让他们“手拉手”自主定轨，自主定时；自主研发星载原子钟，为卫星提供高稳定的时间基准信号……几百项科研成果，解决了北斗系统一系列核心技术难题。
值得盛赞的是原子钟技术。原子钟被称为导航卫星的“心脏”，它是维持卫星时间准确性的授时设备，可谓没有原子钟就没有全球导航。在卫星导航系统中，电磁波以光速传播，1纳秒延时将导致0.3米的距离误差。如此精密的时间测量，非原子钟莫属。当时，我国本打算从国外引进原子钟设备，终没能与外方达成合作。笃定前行的北斗人知道，此时没有退路，只能前进。然而，自主研发原子钟到底有多难，只有敢想敢干敢拼的北斗人心里最清楚。“比登天还难”，也不会比在天上竖起“指路灯塔”难。他们抱着一种信念，“一定要拿出自己的原子钟来。”
前后两年时间，研发团队成员每一分每一秒都与原子钟“同频共振”“同吃同住”。兄弟同心，其利断金，原子钟技术瓶颈终于被攻克。按常规，星载原子钟精度指标10万年才差一秒，令人惊叹的是，北斗三号系统星载原子钟精度已经提升到每300万年差一秒。谢军自豪地说，中国有能力、也应该实现卫星导航系统及其核心部件自主可控国产化的目标。“北斗三号后期的所有卫星上100%的产品都是国产化。”今后，卫星导航时代，默默帮你“对表”的一定有“北斗”。
让杨长风忘不掉的是那次为了拿下宝贵的频率，而经历的一次惊心动魄的“背水一战”。“在北斗系统立项的2004年，我们要发射一颗星，留给我们的时间只有3年。”他讲述着当时的情景：为了抢占来之不易的轨道位置和频率资源，北斗团队也拼了，不知道熬过多少个日日夜夜，最终赶在期限前的2007年4月初进入了发射阶段。伴随着火箭进入发射塔架，团队人员的心绷紧了，上天似乎有意在考验着北斗人，卫星应答机突然出现异常，此时离最后期限只剩下短短的72小时。重新打开整流罩、排险、测试……伴随着下达的一道道指令，研发团队重新归位投入紧张的工作中。2007年4月14日凌晨4时11分，这颗卫星直冲云天，准确进入预定轨道。4月17日晚8时，卫星传回了信号，频率资源保住了，现场的人彼此相拥，一片欢腾。此时，距离国际电联的最后期限只剩不到4个小时。
困难终将过去。始终坚持自主建设、发展和运行的北斗系统，不仅全面实现了关键器部件百分百国产化，最重要的是真正实现了自主可控，提升了中国在国际卫星导航领域的话语权。
“
梦圆之时，北斗人再次喜极而泣，憋了26年的“苦辣酸甜”一股脑涌出。杨长风在发射现场接受媒体采访时一度哽咽，“我们走了一条绝无仅有的路，别人都没走过的，我们走成了。”的确，在这条路上，国外“卡脖子”式的技术封锁密布，唯有自力更生，冲破封锁，别无选择。
北斗一号试验系统“从无到有”，北斗二号区域系统“从有源到无源定位”，再到北斗三号系统向全球提供服务，杨长风全程参与了北斗这“三步走”。如今，他已从年轻英俊的型男变成了鬓发花白、却不失军人气度的帅大叔，他把一生最美好的年华全部融入到北斗事业中。
20多年来，敢拼忘我的奉献精神在北斗团队一代传一代。北斗“小字辈”女科学家徐颖，坚持多年走进各大讲堂，为北斗站台，为北斗做科普。
北斗卫星导航系统工程副总设计师、中科院院士杨元喜原本是一位学大地测量的“测绘院士”，加入到北斗系统工程后，他绝大多数时间都给了北斗。2018年底，在北斗三号基本系统即将建设完成，并向全球提供服务前夕，记者就曾见过他一面，当时也就聊了不到5分钟。本想着系统开通了，过年可以轻松一些，没想到加了个“更”字。用他自己的话说，“你想象不出我的工作量，根本干不完。”北斗建设已经是千头万绪，建设完北斗系统，并不是万事大吉，保持稳定运行、可靠服务仍然存在挑战；此外，建成北斗系统也不是中国时空体系建设的终点站，下一代更加泛在、更加智能的定位导航授时（PNT）体系仍然是十分艰巨而光荣的任务。坚守中国时空基础设施建设事业，无怨无悔，让中国时空基准服务体系惠及国家建设、惠及普通大众、惠及世界人民是北斗人心中唯有的执念。
其实，在卫星发射现场，还有一些来自北斗应用产业界的代表，北斗星通董事长周儒欣就是其中一位，这家与北斗首颗星同龄企业的创始人在北斗“收官之星”发射现场感慨地说，“看了最后一颗组网卫星发射成功，心情非常激动。首先感谢在过去26年期间为这一工
程做出巨大贡献的北斗系统建设者，真是不容易。同时，北斗应用产业也进入了黄金发展期。我们北斗星通要更加努力，创造产业发展的新的辉煌。”
的确，“北斗”站在了新起点，北斗人期待的未来，正悄然到来。
卫星导航系统是大国强国的“标配”之一，但是却不能否定GPS的功劳。独霸市场20年的GPS，开辟了航天导航定位的一个纪元，也为全世界后面几个大的导航系统奠定了很好的基础。有了GPS之后，全世界人民才开始在军用和民用两个领域广泛使用卫星导航，让时空走进了百姓生活中。不可否认，GPS是先驱者。
如今，美国GPS、俄罗斯GLONASS、中国北斗和欧盟Galileo，这四大卫星导航系统已提供全球服务，还有印度Navlc（印度导航星座）和日本QZSS（准天顶系统）两个区域系统也在提供区域服务，世界卫星导航新格局基本显现。网友们手机上的卫星信号也会越来越多，融合发展的卫星导航新格局呈现新看点，北斗系统正为我们的智能生活带来无限便利。
既要“天上好用"，
也要“地上用好”！
这是“北斗之父”、首任总设计师
孙家栋院士对北斗的寄语。
”
中国卫星导航系统管理办公室主任冉承其认为，“北斗应用只受人们想象力的限制，没有做不到，只有想不到。”
“高大上”的北斗卫星离我们越来越近，正在赋能各个行业，为每一个人的生活“导航”。在历次重大灾害中，北斗应用大显身手。远的不提，单看今年，在抗疫前线，北斗无人机消毒防疫,可以抵达很多防疫车无法抵达的地方进行防疫消毒，让防疫无死角；利用北斗医疗终端，有效实现患者的“智慧管理”，减少医院人力成本投入，实现“智慧防疫”。北斗对山体滑坡的监测预警更可称为“神操作”，监测小机器人发挥北斗系统高精度定位能力，一次次成功预警，保护了一方百姓生命财产安全，让人佩服。
在国家重大基础设施建设中，北斗的表现更是超凡脱俗。世界上第一条智能高铁——京张高铁，采用北斗卫星导航系统，实现了自动驾驶；将北斗卫星和地理信息系统技术结合，实现了全流程智能化服务。还有，被外媒称为“新世界七大奇迹”的北京大兴国际机场，在北斗的赋能下，成为全国首个实现行李装卸车辆亚米级定位的大型机场。
在农业领域，搭载了北斗终端的无人驾驶插秧机，1个小时就可以完成以前1个人7天才能完成的插秧劳作，成为“劳动能手”；植入北斗卫星导航系统的植保无人机，被广泛应用于消毒防疫，一架无人机单次喷洒面积可以达到5000平方米。
在交通运输方面，北斗也在为更多车辆的安全行驶护航。数据显示，截至2019年12月，国内已有超过650万辆营运车辆、4万辆邮政和快递车辆，36个中心城市约8万辆公交车、3200余座内河导航设施、2900余座海上导航设施应用北斗系统。为了让人、车、路能够“说上话”，目前国内不少汽车厂商已经就汽车智能网联技术展开研发。
北斗正悄然改变着大众生活方式。从共享单车定位、外卖小哥北斗导航送餐、智慧养老的救助警报……北斗助力着每一个人的美好生活。据统计，在中国新入网的智能手机里，已经有70%以上的手机提供了北斗服务。
北斗产业发展走上了快车道。中国卫星导航定位协会日前发布的数据显示，2019年我国卫星导航与位置服务产业总体产值达3450亿元，同比增长14.4%。预计2020年将突破4000亿元。未来，随着北斗系统应用不断拓展，与智能驾驶等新兴领域的产业融合，将持续扩大市场需求。
“
中国卫星导航定位协会副秘书长王博表示，“北斗+”已经转变为解决各行各业实际痛点的“+北斗”，商业应用进一步多元化。下一步要考虑的是，如何把北斗做差别化应用和落地。举个例子，北斗最早在燃气领域的应用，只是人员巡检定位，后来逐步扩展到为燃气行业应用物联网和大数据提供可靠的时空保障，提升了整个燃气行业信息化管理水平。此外，测绘地理信息行业也要主动“上门服务”，对接各行业需求，将技术优势转化为产业优势，迎接北斗产业发展的黄金期。
让我们共同期待，一个具有中国特色的、引领全球智能信息产业发展的新时空服务时代的到来。
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