北斗組網，靜待此星。

　　據中國衛星導航系統管理辦公室消息，6月16日推遲執行的北斗三號最后一顆全球組網衛星發射任務相關技術問題已排除，任務重新啟動，6月23日擇機發射。

　　這是我國第55顆北斗導航衛星，也是北斗三號全球衛星導航系統的最后一顆組網衛星。發射任務完成后，意味著北斗三號的30顆組網衛星全部到位，北斗三號星座部署全面完成，北斗將進入服務全球、造福人類的新時代。

　　組網收官 嚞星高照

　　6月22日，距離發射還有1天時間，西昌衛星發射中心，衛星已安全地置于火箭整流罩中，在塔架上整裝待發。試驗隊員和發射場工作人員忙碌一如往常，發射任務各系統進行了全航區合練，各測控站點模擬真實狀態下信號的往來測試，信號口令等各類信息正常。

　　不帶隱患上天，是航天發射的基本原則。由于承擔發射任務的長征三號乙運載火箭在臨射前的測試過程中，發現產品技術問題，發射任務推遲。任務推遲后，工程全線按照技術流程將此前已加注好的常規推進劑泄回，并對火箭各系統進行了狀態歸零檢查，確保零隱患發射。

　　下好北斗三號全球組網“大棋盤”中的定盤之子，此次發射任務極為關鍵。4月4日，衛星運抵西昌衛星發射中心；而在4月2日，衛星試驗隊隊員就已出征發射場，為北斗全球組網做沖刺準備。對隊員們來說，這次兩個半月的發射場準備期，是在歷次發射場任務中，連續在場時間最長的一次。

　　北斗三號全球衛星導航系統在星座設計上具有獨特優勢，采用三種軌道衛星形成的混合星座：中圓地球軌道(MEO)衛星、地球同步軌道(GEO)衛星和傾斜地球同步軌道(IGSO)衛星。北斗科研人員親切地稱地球同步軌道衛星為“吉星”，而此次發射的“收官之星”是吉星家族中的第三名成員，因此也獲名“嚞星”。

　　據中國航天科技集團五院北斗三號衛星副總設計師劉天雄介紹，“嚞星”在北斗家族里塊頭最大。它采用由“北斗大本營”五院研制的東方紅三B(導航)衛星平臺，這是我國現役規模最大的衛星平臺之一，寬敞的載荷空間里，有一半留給了各種通信載荷，承載能力十分強大。

　　“嚞星”的本領也很強大，肩負增強整體技術指標的職責，還攜帶了許多“神器”，為北斗三號系統在軌運行和應用開疆拓土。“它為我國及周邊地區提供導航增強服務，所以放到最后發射。”劉天雄說，“嚞星”具備無線電導航、無線電測定、星基增強、精密單點定位、功率增強、站間時間同步和定位等本領，大大拓展了北斗的應用場景。以星基增強功能為例，衛星通過兩個頻點播發符合國際民航組織標準的星基增強信號，可以精確護航飛機起降，為國內外民航用戶提供花費更低、可用性更高的導航服務。

　　在北斗三號的30顆組網衛星中，包含“嚞星”在內的地球同步軌道衛星有3顆。這類衛星定點于赤道上空約3.6萬公里的高軌天疆，一顆可覆蓋約40%的地球面積。衛星運行軌道平面與赤道平面重合，軌道周期和地球在慣性空間中的自轉方向一致，周期也一致，即23小時56分4秒。這樣一來，3顆衛星與地面位置就能保持相對不變，便于實現區域服務。

　　除了與赤道平面重合的地球同步軌道衛星外，北斗三號還有3顆傾斜地球同步軌道衛星。它們的軌道高度與前者相同，但帶有55度的傾斜角度，運行軌跡點呈現“8”字形的封閉曲線，就像在跳“8”字舞，并以這種運行方式聚焦亞太地區。

　　其余24顆均為中圓地球軌道衛星，2019年就已全部完成發射。它們是北斗三號全球組網的主力衛星，運行在距離地面2萬多公里的軌道上，一刻不停地繞地球運轉，軌道周期約為12小時，和地球自轉周期不同步。“從地面上看，它由西向東不斷運動、覆蓋全球。要想提供全球導航服務，主要依靠中圓地球軌道衛星，它們也因此成為北斗全球組網的核心星座。”中國航天科技集團五院北斗三號衛星總設計師王平說。

　　大國重器 中國制造

　　北斗衛星導航系統是由我國自主建設運行的重要空間基礎設施，也是我國迄今為止，規模最大、覆蓋范圍最廣、服務性能要求最高的巨型復雜航天系統。

　　從上世紀80年代提出設想，到1994年正式啟動北斗一號工程建設；從北斗一號向中國提供服務、北斗二號覆蓋亞太地區，到北斗三號完成全球組網，30多年時間里，幾代北斗人按“三步走”戰略，奮起直追、并跑超越，先有源、后無源，先區域、后全球，走出了一條中國特色的衛星導航系統建設道路。

　　北斗作為繼美國GPS、俄羅斯格洛納斯、歐洲伽利略后的全球第四大衛星導航系統，擁有自主知識產權和核心技術，衛星單機和關鍵元器件國產化率達到100%。

　　導航系統提供的是時間和空間信息，構成的是時空基準網絡，無論天上飛的、地上走的還是水里游的，無論人員、車輛、輪船還是飛行器，都離不開精準的時空信息。“作為基礎標稱的時間和空間信息，如果由別人提供，就會陷入被動。”航天科技集團五院北斗三號衛星總設計師陳忠貴說，“比如，對新基建來說，時間基準和空間位置基準就是至關重要基礎，可以說，北斗導航系統是新基建的基建，基礎的基礎。”

　　北斗建設難在哪里？“衛星導航系統就像太空中的燈塔。”中國航天科技集團五院北斗三號工程副總設計師、北斗三號衛星首席總設計師謝軍給出了形象的比喻，“高精度的太空燈塔如何建立起來？自己的位置誰來測？怎么保持穩定？多顆衛星如何能夠安全、可靠地工作？這些都是難題。”

　　“四連問”涉及衛星本體構造、導航總體技術、核心單機研制、自主創新突破四大方面。核心技術是買不來、等不來、要不來的，必須走國產化之路，北斗為之艱難求索：北斗一號解決了衛星最基本的問題，諸如供配電的太陽帆板等核心產品實現國產化；北斗二號打破了國外的技術封鎖，攻克了以導航衛星總體技術、高精度星載原子鐘等為代表的多項關鍵技術；北斗三號更是一馬當先，開始了從并跑轉向領跑的征程。中國率先提出國際上首個高中軌道星間鏈路混合型新體制，形成了具有自主知識產權的星間鏈路網絡協議、自主定軌、時間同步等系統方案；建立了器部件國產化從研制、驗證到應用一體化體系，徹底打破了核心器部件長期依賴進口、受制于人的局面。

　　同為國際電信聯盟的會員，中國北斗與美國GPS、歐洲伽利略和俄羅斯格洛納斯不是非此即彼，而是兼容合作的關系。去年，中俄衛星導航政府間合作協定正式生效。按照該協定，中俄兩國將至少各在對方境內部署3個衛星導航系統地面站，并將在開發和生產使用格洛納斯和北斗系統的民用導航設備等方面合作。

　　北斗還擁有自己的“獨家秘笈”。有源定位是中國北斗的創舉之一。有源定位利用無線電測定技術，通過兩顆GEO衛星聯手，不僅能回答用戶“我在哪”，還能告訴關注用戶行蹤的相關方“你在哪”，廣泛用在搜救、漁業等領域，是保障民生安全的“千里眼”。

　　短報文通信能力也是北斗獨有的“基因”。手機通過基站提供服務，而在海上沒有手機信號或是災害發生通信受阻時，如果擁有北斗終端，就相當于擁有了天上的衛星“基站”，人們可以通過衛星發送短報文，與外界取得聯系。值得一提的是，北斗三號的短報文通信能力顯著提升，信息發送能力從一次120漢字提升到一次1200漢字，遇到突發情況時無需字斟句酌，還可以發送圖片等信息，應用場景更豐富。目前，中國的漁民和海洋執法船上基本都配備了北斗專門的通信終端。

　　中國北斗 全球共享

　　北斗在天邊，服務在身邊。

　　手機導航、自動駕駛、無人插秧、災害預警、海上搜救……通過提供全天候、全天時、高精度的定位、導航和授時服務，北斗系統廣泛應用于生產生活的各個領域，產生顯著經濟和社會效益同時，也改變著人們的生活。

　　10天建成一座醫院——在武漢知音湖畔的一處空地上，火神山醫院拔地而起。疫情下，令人嘆服的“中國速度”背后，離不開遠在天邊的北斗“助攻”。

　　即使場地環境復雜，北斗也能實現高精度定位、精確標繪，為建設兩座醫院爭取時間。北斗高精度定位設備火速馳援火神山和雷神山醫院建設現場，確保工地大部分放線測量工作一次完成；基于北斗系統的上百架10公斤至1.5噸載重無人機，將一線急需的醫療和防疫物資精準送到醫護人員手中，減少人員接觸，降低了交叉感染風險。

　　在抗疫中大顯身手后，北斗在前不久的珠峰高程測量中再次大放異彩。全球導航衛星系統(GNSS)衛星測量是珠峰測高的重要一環。在珠峰峰頂，GNSS接收機能通過衛星獲取平面位置、峰頂雪面大地高等信息，并將大地高程換算成海拔高程。

　　15年前，我國測量珠峰高程時，GNSS衛星測量主要依賴美國的GPS系統。而此次測量，我國同時參考中國北斗、美國GPS、歐洲伽利略、俄羅斯格洛納斯四大全球衛星導航系統，并且以北斗的數據為主。

　　“能在世界最高峰的高程測量中應用北斗系統，這是我們中國測繪人的驕傲。”自然資源部第一大地測量隊(國測一大隊)隊長、2020珠峰高程測量現場總指揮李國鵬說。

　　北斗在中國，也在全世界。

　　印度尼西亞土地確權、科威特建筑施工、烏干達國土測試、緬甸精準農業、馬爾代夫海上打樁、泰國倉儲物流、柬埔寨無人機應用……隨著北斗三號系統建設日臻完善，更廣地域、更多領域的全球民眾享受到北斗帶來的高效與便利。

　　在印度班加羅爾市中心的一個建筑工地上，舒塔姆建筑有限公司測繪工程師阿倫·庫普達正進行建筑施工測量。他在工地上不同地點間走動，準確的定位信息實時顯示在他手中的設備上。

　　他手中的設備，是北斗測繪設備。設備通過接收來自基準站的差分改正數據，能很快達到厘米級的定位精度，再通過藍牙連接，直接向設備傳遞位置數據，完成測量坐標等工作。“相比之前用過的設備，中國的北斗測繪設備定位精準度更高，使用更便利。”阿倫·庫普達說。

　　阿倫·庫普達的“用戶反饋”是北斗衛星導航系統為全球民眾提供優質服務的一個縮影。2018年底，北斗三號基本系統建成，提前兩年為全球用戶提供服務；去年底，北斗三號核心星座部署完成；今年，北斗三號全球組網發射任務成功后，將正式開啟北斗全球新時代。

　　“目前，世界上已有半數以上的國家使用我們的北斗，今年全球系統建成后，無論你在世界的任何角落，北斗都會向你提供滿意的服務。”北斗衛星導航系統工程總設計師楊長風說，北斗為全球衛星導航事業發展提供了中國方案，將以更開放的姿態、強大的功能和優質的性能服務全球，造福人類。

　　夢想無止境，北斗無止境。隨著5G商用時代的到來，北斗正在與新一代通信、區塊鏈、人工智能等新技術加速融合，應用新模式、新業態、新經濟不斷涌現。正如北斗人常說的那樣，衛星導航的應用僅受人類想象力的限制，北斗的未來擁有無限可能。(本報記者 柴雅欣)