奋进新征程建功新时代︱北斗：世界一流的卫星导航系统

5月18日，发布《2022中国卫星导航与位置服务产业发展白皮书》。数据表明，随着北斗三号全球系统开通服务，进一步刺激和拉动了各行业对北斗卫星导航技术应用的需求和投入，2021年我国卫星导航与位置服务产业总体产值达到4690亿元人民币，继续保持稳定高速增长态势。

2020年7月31日，习近平总书记宣布：“北斗三号全球卫星导航系统正式开通！”我国独立自主研发的全球卫星导航系统，成为第一个面向全球提供公共服务的重大空间基础设施。20余载风雨兼程，从奋起追赶到并跑超越，中国北斗再次闪耀太空，迈入服务全球、造福人类的新时代。

中国北斗/ BeiDou Navigation Satellite System

必须有自己的卫星导航系统

对国家来说，导航系统就像是眼睛。掌握了时间和空间，就控制了一个国家最重要的基础信息。早在20世纪70年代，“两弹一星”的先驱们就认识到研发卫星导航定位系统的重要性，但当时国力尚不强盛，资金和技术上都有困难。“建立自己的卫星导航系统，就意味着拥有独立的时间、空间基准，不再受制于人，这些对于保障国家安全、促进经济发展、提升科技实力和国家影响力都具有重要的战略意义。” 会长于贤成说。

1994年，面对复杂多变的国际局势，我国决定研发独立自主的北斗卫星导航系统，而当时美国GPS、俄罗斯格洛纳斯已经纷纷完成全球组网。怎么实现从无到有？如何追赶发达国家卫星导航布局的脚步？研发团队面临着巨大压力。“北斗系统建设之初，差点儿因经费问题无法启动，”于贤成介绍，“当时包括北斗系统在内，共有三个卫星项目要立项，但是另外两个卫星项目已经获批了，为了保住北斗一号，经过反复协商，最终决定将另外两颗备份星资金用于北斗一号建设。”

要为别人指路，首先自己要走出一条路。为了满足急需，把每个铜板都用在刀刃上，北斗系统首任工程总设计师孙家栋院士提出了符合国情的“三步走”发展战略，即先建试验系统、再建区域系统，最后建成全球系统。就这样，北斗人不断挑战世界尖端技术，2000年完成北斗一号建设，解决了从无到有的问题；2012年北斗二号建成区域系统，覆盖中国和亚太区域；2020年6月，北斗圆满完成星座部署，一个多月后正式开通。我们实现了从中国的北斗到世界的北斗的跨越，探索出一条从无到有、从有到优、从有源到无源、从区域到全球的中国特色发展道路。

北斗导航卫星全球组网（示意图）

大国重器唯有自力更生

关键核心技术是花钱买不来的。北斗系统从正式启动到最后一颗全球组网卫星成功发射，每个过程都惊心动魄，每次攻关都举步维艰。

星载原子钟是导航卫星的心脏，直接决定导航系统的服务精度、服务稳定性，是北斗研发所需的核心器部件。“因为国内部件尚未成熟，所以我们当时决定从欧洲进口，但签订合同后对方提出，必须取得对华销售许可证，至于能否取得、何时获得许可证，对方不作任何承诺。实际上就是禁运了，不卖给我们了。” 于贤成说。

买不到，就自己造。北斗工程组织队伍，你追我赶，经过两年艰苦攻关，我国终于研发出了自己的星载原子钟，填补了国内空白，指标甚至优于国外。现在用于北斗三号全球系统卫星上的原子钟，已提升到每3000万年才会出现1秒误差的精度。

从北斗一号到北斗三号，“自主创新、自主可控”是北斗工程的核心价值。其他卫星不敢上，北斗就第一个“吃螃蟹”，硬着头皮也要上。从北斗一号的太阳帆板做起，北斗系统先后攻克160余项关键核心技术，核心器部件百分之百国产化，核心技术完全自主可控。于贤成告诉记者，我国首创的全星座星间链路已经实现了星星互联、星地互联，一星通、星星通。换句话说，现在我们可以只依靠国内的地面站就实现对所有卫星的管理，即使看不见地球另一面的卫星，通过星间链路也同样能和它们取得联系。

从1994年到2020年，中国北斗已从双星试验系统发展成为全球卫星导航系统

北斗系统用20多年时间走过国外卫星导航40年的发展路程，靠的是什么？一是团结协作，二是攻坚克难。即便是在最艰难的时候，北斗人也从未被眼前的困难吓倒。于贤成说：“‘自主创新’是北斗工程的核心价值，‘开放融合’是北斗工程的世界胸襟，‘万众一心’是北斗工程的重要法宝，‘追求卓越’是北斗人的精神追求。新时代北斗精神是几代北斗人顽强拼搏、奋斗追梦的真实写照，也激励着北斗人继续追求卓越。GPS 能做的事情，我们的国产系统也完全能不受制于人地做到。”

让北斗更好惠及国内服务全球

天上好用，地上用好。北斗系统具备的导航定位授时和通信数传等强大功能，可向全球用户提供定位导航授时、全球短报文通信、区域短报文通信、国际搜救、星基增强、地基增强、精密单点定位等服务，广泛应用于海内外各行各业。

基于定位系统，高铁列车在区间内可以自动化运行。在泰国，北斗系统为快递人员提供路线追踪、定位和导航服务。纳米级授时服务可确保智能电网、超高压电力传输系统与接受系统精确同步。科威特基于精密单点定位，应用高精度接收机，在建造摩天大楼施工过程中实现垂直方向毫米级测量误差。

值得一提的是，北斗系统独创的“短报文”技术，不仅让北斗系统用户知道“我在哪”，还能告诉别人“我在哪”“在干什么”，即使在海洋、沙漠或是通信基站遭到破坏的地方，也能与外界紧急通信。2008 年汶川大地震就是靠这一技术大幅提升救援效率。目前，全球半数以上国家都在使用北斗系统。北斗系统与美国、俄罗斯、欧洲卫星导航系统在用户端功能上的兼容与互操作也进一步深化。新冠肺炎疫情发生以来，北斗系统通过线上推进了多项国际合作。

北斗应用于高铁

根据《白皮书》最新数据，2021年，我国卫星导航与位置服务产业总体产值达到4690亿元人民币，较2020年增长16.29％。北斗正在成为智能手机、可穿戴设备等大众消费产品定位功能标准配置。2021年，具有卫星导航定位功能的智能手机出货量达到3.43亿台，北斗地基增强功能可实现1米级高精度定位，已经在我国多个城市开展车道级导航试点应用。同时，具备北斗三号短报文通信能力的大众手机也即将面市。

国际主流芯片厂商的产品也广泛支持北斗。截至2021年底，国产北斗兼容型芯片及模块销量已超过2亿片，季度出货量突破1000万片，具有北斗定位功能的终端产品社会总保有量已超过12亿台/套(含智能手机)。

数据显示，我国卫星导航与位置服务领域企事业单位总数量保持在14000家左右，从业人员数量超过50万。截至2021年底，业内相关上市公司(含新三板)总数为90家，上市公司涉及卫星导航与位置服务的相关产值约占全国总体产值的8.7％左右。

同时，我国卫星导航与位置服务领域自主创新能力持续提升。2021年，中国卫星导航专利申请累计总量突破9.8万件，继续保持全球领先。随着“北斗+”和“+北斗”的深化发展，北斗应用市场进一步扩大，尤其是在新基建和数字经济政策有力拉动下，行业和区域的各种新应用、新业务、新模式呈现出蓬勃发展的良好局面。“十四五”时期，我国将进一步推动北斗应用深度融入国民经济发展全局。

于贤成建议，“十四五”时期，在卫星导航相关方面要全面推动北斗优先使用，建立完善的产业监测统计体系和评估评价体系。“在‘十四五’期间研发生产一批‘北斗优先’的终端装备，建设运行一批北斗应用系统，提供一系列时空信息服务，形成一批具有国际竞争力的骨干企业，服务国内和国际的海量用户，使北斗应用生态更加完善，使北斗应用产业化迈上新台阶，更好惠及国内，服务全球。”

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