采用北斗航标遥测遥控装置的一艘大型灯船投放在珠江口担杆水道(2019年6月20日摄)。2020珠峰高程测量登山队队员在珠穆朗玛峰峰顶开展测量工作(5月27日摄),本次测量以北斗的数据为主。北斗卫星导航系统首次在中国完全自主设计并制造的支线客机——ARJ21-700飞机进行测试试飞(2017年10月14日摄)。哈罗电单车搭载北斗系统。(东方IC)这是在突尼斯迈贾兹巴卜高等农业工程学校拍摄的一辆农用拖拉机。中国工程师给这辆拖拉机安装了使用北斗卫星导航系统的自动驾驶设备(2019年3月10日摄)。在远望6号船控制中心,工作人员为北斗三号全球卫星导航系统最后一颗组网卫星发射成功做保障(6月12日摄)。
点题
天为棋盘星作子,中国北斗耀太空。因技术原因推迟一周发射的北斗三号最后一颗全球组网卫星,23日上午在西昌卫星发射中心“重启”发射后成功布阵太空,我国提前半年全面完成北斗全球卫星导航系统星座部署。
“中国北斗,服务全球,造福人类。”中国北斗卫星导航系统工程总设计师杨长风说,2035年,我国将建设完善更加泛在、更加融合、更加智能的综合定位导航授时体系,进一步提升时空信息服务能力,为引领人类的梦想和脚步走向更远的远方,作出中国航天应有的贡献。
几千年前,中国的罗盘传播到世界,为人类的足迹开辟了更加广袤的空间,旅行者携带着它,勇敢地驶向远方。
今天,中国的北斗让世界再次看到,以智慧和汗水浇灌,持共赢共享的胸怀,一个和平美好的地球充满希望。
让中国分享惠及全球,让中国智慧拥抱世界。中国北斗必将在构建人类命运共同体的伟大征程上,散发出更加耀眼的光芒。
动态
因技术原因推迟后发射任务圆满成功
因技术原因推迟一周发射的北斗三号最后一颗全球组网卫星,23日上午在西昌卫星发射中心“重启”发射后成功布阵太空,我国提前半年全面完成北斗全球卫星导航系统星座部署。
中国卫星导航系统管理办公室称,这颗卫星经过一系列在轨测试入网后,我国将进行北斗全系统联调联试,择机面向全球用户提供完整的全天时、全天候、高精度全球定位导航授时服务。
当日9时43分,大雨过后的西昌发射场云雾缭绕。01指挥员尹相原下达点火口令后,乳白色的长征火箭托举着卫星缓缓升空。
这次发射一波三折。之前,因2次航天发射任务失利,发射时间由5月调整至6月;6月16日,因临射前发现产品技术问题,发射再次推迟一周。
卫星经过约30分钟的飞行,顺利进入预定轨道。随后,西昌卫星发射中心宣布,发射任务取得圆满成功。
北斗系统是我国自主建设、独立运行的全球卫星导航系统,是全球唯一由3种轨道卫星构成的导航系统,2009年正式启动北斗三号系统建设,2017年11月成功发射北斗三号首组双星。
在今年新冠肺炎疫情特殊环境下,北斗工程全线在组网任务和疫情防控两条战线“双线作战”,按期顺利完成最后两次发射任务,全球星座部署完成时间比原计划提前半年。目前,全世界一半以上的国家都开始使用北斗系统。
我国自20世纪后期开始探索适合国情的卫星导航系统发展道路,逐步形成了“三步走”发展战略:2000年底,建成北斗一号系统,向中国提供服务;2012年底,建成北斗二号系统,向亚太地区提供服务;2020年,建成北斗三号系统,具备完整全球服务能力。
应用
70%以上中国智能手机已有北斗服务
“高大上”的北斗导航,已经不知不觉“飞入寻常百姓家”。据北斗卫星导航系统工程总设计师杨长风透露:“在中国入网的智能手机里面,已经有70%以上的手机提供了北斗服务。”
如果仔细留意,其实不难发现,天上的北斗不仅与手机相连,我们日常生活很多地方都有它相伴。自2000年我国发射第一颗北斗导航试验卫星以来,历经20年建设发展,北斗系统已经广泛应用于国计民生各个领域。
当你还在为找不到共享单车或不确定哪里能停车而烦心,北斗卫星提供的定位服务已经在帮你。哈啰出行数据算法首席科学家刘行亮告诉记者,目前,全国超过360座城市的哈啰单车已全线适配北斗。每辆哈啰单车的智能锁内均包含北斗定位装置,智能锁接收北斗卫星信号,向哈啰数据中心发送车辆定位信息。
未来,随着北斗全球系统建成,“中国北斗”将进一步造福全球,也将更加广泛而深刻地影响人们的生活。
中国卫星导航系统管理办公室有关负责人介绍,北斗系统大众服务发展前景广阔。基于北斗的导航服务已被电子商务、移动智能终端制造、位置服务等厂商采用,广泛进入中国大众消费、共享经济和民生领域,深刻改变着人们的生产生活方式。
在电子商务领域,国内多家电子商务企业的物流货车及配送员,应用北斗车载终端和手环,实现了车、人、货信息的实时调度;在智能穿戴领域,多款支持北斗系统的手表、手环等智能穿戴设备,以及学生卡、老人卡等特殊人群关爱产品不断涌现,得到广泛应用。
北斗导航型芯片等基础产品销量突破1亿片
据统计,2019年我国卫星导航与位置服务产业总体产值达3450亿元。北斗与互联网、大数据、人工智能等新技术的融合发展,正在构建以北斗时空信息为主要内容的新兴产业生态链,并正在成为北斗产业快速发展的新引擎和助推器,推动着生产生活方式变革和商业模式的不断创新。
经过多年发展,北斗已形成完整产业链,北斗基础产品已实现自主可控,国产北斗芯片、模块等关键技术全面突破,性能指标与国际同类产品相当。多款北斗芯片实现规模化应用,工艺水平达到22纳米。
截至2019年底,国产北斗导航型芯片、模块等基础产品销量已突破1亿片,国产高精度板卡和天线销量分别占国内市场30%和90%的份额。
中国航天科工集团所属航天系统公司依托具有自主知识产权的高精度卫星定位授时技术与自主研制的高精度多模卫星导航芯片,为电信设备制造商、基础设施管理部门、银行和金融企业等提供高精度定位授时技术产品与服务解决方案。
该公司累计开发北斗多模导航芯片6代10余款,形成了高精度授时、差分定位和组合导航等多样化产品型谱,已应用于交通、物流、司法、公安等众多领域,年出货量超200万片。
各行各业应用广泛经济效益和社会效益显著
小到一顶安全帽,大到交通运输、农林牧渔……北斗系统提供服务以来,已在交通运输、农林渔业、水文监测、气象测报、通信时统、电力调度、救灾减灾、公共安全等领域得到广泛应用,产生了显著的经济效益和社会效益。
在福建厦门220kv李林变电站建设现场,记者看到,现场工作人员戴的安全帽和以往不同,帽檐下方多了许多小按钮,这是集成了北斗高精度授时定位模组的安全帽。北斗高精度授时定位模组让包括安全帽在内的一批传统安全工具都具有了强大功能。
工作人员介绍,安全帽还集成了包括一键拍照实时上传功能,可让后台安全监督人员第一时间了解现场施工情况,还有紧急状态自动报警、一键求救、照明等许多实用的安全功能。
此外,我国电网设备分布广泛,许多电力设施都在无通信公网地区,电网公司一线员工在这些地区进行电网建设或者巡检作业时,往往缺乏有效的通信手段与后方人员取得联系。
有了北斗卫星系统,电网公司的员工在无通信公网地区作业时,只需要携带一个小小的“短报文通信终端”,通过蓝牙与手机相连后,就可以让普通的手机具备了发送北斗短报文的能力,将现场情况和位置信息发到后方人员的手机里。
在交通运输方面,北斗系统广泛应用于重点运输过程监控、公路基础设施安全监控、港口高精度实时定位调度监控等领域。截至2019年底,国内超过650万辆营运车辆、3万辆邮政和快递车辆,36个中心城市约8万辆公交车、3200余座内河导航设施、2900余座海上导航设施已应用北斗系统。
在农林渔业方面,基于北斗的农机作业监管平台实现农机远程管理与精准作业,服务农机设备超过5万台,精细农业产量提高5%,农机油耗节约10%。
从“梦想在望”变成“梦想在握”,今日之北斗已完成“三步走”的战略。到2035年,以北斗系统为核心,我国还将建设完善更加泛在、更加融合、更加智能的国家综合定位导航授时体系。
创新
北斗导航卫星单机和关键元器件国产化率100%
北斗三号全球卫星导航系统由地球中圆轨道卫星、倾斜地球同步轨道卫星和地球静止轨道卫星三种不同轨道的卫星组成,包括24颗地球中圆轨道卫星,3颗倾斜地球同步轨道卫星和3颗地球静止轨道卫星。
相对于灵动活泼的地球中圆轨道卫星、飘逸优雅的倾斜地球同步轨道卫星,此次发射的地球静止轨道卫星,也被亲切地称为“吉星”。
这些北斗“吉星”高高地驻守在距离地球36000公里的天疆,照耀着这片蓝色星球,并为北斗导航系统的技术指标提升提供增强服务。
大卫星拥有“大体魄”,这颗压轴出场的“吉星”采用东方红三B(导航)卫星平台,是我国现役规模较大的卫星平台之一。强大的“体格”,让它具备导航定位授时、短报文通信、星基增强、精密单点定位等本领。
——这是“创新之星”,突破让联通更轻松。
创新,是北斗导航卫星与生俱来的基因。而有源定位和短报文通信,则是中国北斗系统的创举。
中国航天科技集团五院北斗三号卫星副总设计师刘天雄介绍,利用无线电测定技术,通过两颗“吉星”联手,不仅能回答用户“我在哪”,还能告诉关注着用户行踪的相关方“你在哪”,在搜救、渔业等领域被广泛使用,是保障民生安全的“千里眼”。
——这是“长寿之星”,卫星设计寿命达12年。
“北斗是一个开放的系统,中国的北斗,世界的北斗,中国发展卫星导航技术是国民经济的重要基础设施,也是为全人类提供时间坐标和空间坐标的基础设施,服务的连续性和稳定性十分重要。”中国航天科技集团五院北斗三号卫星总指挥迟军说。
迟军介绍,为了提高卫星在轨服务的可靠性,北斗三号卫星采取了多项可靠性措施,使卫星的设计寿命达到12年,达到国际导航卫星的先进水平。
——这是“自主之星”,坚定不移走国产化道路。
关键核心技术是要不来、买不来、讨不来的。
作为北斗全球导航系统的“收官之星”,这颗卫星秉承北斗研制一直以来坚定走国产化道路的思想,在国产化方面也是集大成之作。
中国航天科技集团五院北斗三号卫星总设计师陈忠贵介绍,北斗导航系统面向国家安全、社会经济发展、人民生活提供时间基准、空间位置基准,对国家的重要性和人民生活的影响程度非常大。
卫星研制团队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,填补了国内空白;建立了器部件国产化从研制、验证到应用一体化体系,彻底打破了核心器部件长期依赖进口、受制于人的局面,铸造了北斗导航系统的“中国灵魂”。
拥有了自主知识产权和核心技术,北斗导航卫星单机和关键元器件国产化率达到100%,中国的北斗可以自豪向世界宣布:“我们是世界的北斗,更是一流的北斗!”
■20世纪后期,逐步形成三步走发展战略。
■2000年年底,完成发射两颗北斗导航试验卫星,建成北斗一号系统。
■2007年4月14日,第一颗北斗导航卫星发射。
■2012年年底,完成发射16颗北斗导航卫星,建成北斗二号系统。
■2020年6月23日,完成发射55颗北斗导航卫星,建成北斗全球系统。
■2035年,我国将建设完善更加泛在、更加融合、更加智能的综合定位导航授时体系。
西安力量
航天六院
二十载千余台发动机布局漫天星辰
■首席记者杨斌鹄
6月23日,西昌卫星发射中心,伴随着长征三号乙运载火箭的腾空而跃,一阵橘色烈焰划过西昌上空,直冲九霄。随后,北斗系统最后一颗全球组网卫星成功进入预定轨道。追溯到20世纪80年代北斗系统“三步走”计划实施以来,长三甲系列运载火箭以44次发射、59颗星的骄人成绩,圆满完成北斗卫星导航系统的组建任务;火箭每一次热血腾飞,卫星每一次精准入轨,动力都来自于位于西安南郊的中国航天科技集团六院。
由长三甲、长三乙、长三丙三型火箭组成的长三甲系列运载火箭,承担了北斗卫星的全部发射任务。20年来,航天六院研制生产的75吨级和4.8吨级常规发动机、8吨级氢氧发动机,分别承担着火箭的助推和一级动力、二级动力、三级动力。航天六院研制的姿控发动机系统、“远征一号”上面级发动机、卫星490牛发动机和推进系统,也分别为箭体姿态调整、卫星精准入轨等提供了贴心服务。
火箭上配套的姿控发动机系统,由大大小小十几个姿控发动机组成,承担着火箭和上面级的姿态控制、推进剂沉底和末速修正。在北斗三号卫星发射过程中,“远征一号”上面级也同样配备了姿控发动机,它具有目前运载火箭使用的工作寿命最高的单组元推力室,可满足上面级长时间在轨飞行的要求。
卫星推进系统,由数台星用姿控发动机组成,用于消除星箭分离后的干扰,承担着轨道维持和姿态控制的功能。
根据每次发射的不同功能需求,航天六院为执行任务的三型火箭配备了不同的动力组合,为确保火箭成功发射、北斗卫星精准入轨提供了稳定可靠的动力源泉。
20年间,航天六院共提供以上各型发动机千余台,为中国乃至全球导航、定位、授时和通讯,布下了漫天“北斗星辰”。
航天五院西安分院
承担了“收官之星”全部有效载荷研制
■首席记者杨斌鹄
北斗三号“收官之星”是一颗地球静止轨道卫星,中国航天科技集团五院西安分院承担了该卫星全部有效载荷的研制任务。
据介绍,北斗三号全球导航系统共有30颗组网卫星,西安分院为其中的20颗卫星提供了全部的有效载荷系统,包括导航载荷、报文通信载荷、全球搜救载荷等全部8大类有效载荷。北斗三号卫星的有效载荷达到了100%部件级国产化的水平,是中国人在科技领域自主创新的典范。
与北斗二号的区域导航相比,北斗三号全球导航系统可以在全球范围内为用户提供全天候、全天时的高精度、高可靠定位、导航和授时服务。服务能力和范围要全面“升级”,取决于北斗三号卫星的有效载荷功能是否强大、性能是否能大幅提高。为此,西安分院研制团队经过十几年艰苦卓绝的攻关,攻克了几十项核心关键技术。在卫星上,西安分院联合国内优势单位为北斗三号卫星装上了每天计时精度十亿分之一至百亿分之一秒的铷钟和氢钟产品、精确传递时频信号的基准频率合成器和导航任务处理机等一系列“高科技”产品和系统,使得北斗三号全球导航系统的定位精度优于5米,并建立了能够实现卫星在轨自主运行的星间链路,面向全球提供稳定、精准的服务。
北斗三号全球导航系统的地球同步轨道卫星,主要覆盖我国及周边地区,除了提供基本导航服务、星间链路业务之外,还提供RDSS(无线电测定)业务。
航天五院西安分院北斗三号卫星副总设计师张立新说:“这颗卫星能够通过自身独有的RDSS系统,实现用户有源定位、报文通信、位置报告和定时授时等功能。而这也是北斗系统的一大特色。”
意义
北斗之光:让中国智慧惠及世界
经历些许波折后,北斗三号最后一颗全球组网卫星23日上午顺利升空。作为北斗全球系统的“收官之星”,这颗卫星的成功发射,标志着北斗全球导航系统的星座部署提前半年圆满完成。由光耀亚太到覆盖全球,中国卫星导航事业就此掀开了崭新的篇章。
这是面对发达国家业已成熟的卫星导航技术,北斗人向世界贡献的中国智慧。2年多,18箭,30颗星,北斗高密度发射组网连战连捷,创造了世界卫星导航的“中国速度”。国际上首个混合星座导航卫星系统,首次实现导航定位、短报文通信、差分增强三种服务融为一体,北斗对全球用户提供强大的服务能力。
这是面对世界多极化发展和新一轮科技产业革命,北斗人向世界贡献的中国方案。同为导航系统,中国北斗与其他系统必然存在竞争,但绝不是“战争”。相比只有一套系统,多种系统的兼容共存提高了导航可靠性和精确度。中国北斗的加入,更使全球特别是发展中国家使用卫星导航数据多了一种选择,进一步促进了世界互联互通。
目前,北斗已向上百个国家提供服务,用户数量达到“亿级以上”水平。更稳定、更精确、更开放的中国北斗,将为企盼共同发展、企盼科技改善生活的人们带来更加美好的体验,为经济全球化注入新的活力。
几千年前,中国的罗盘传播到世界,为人类的足迹开辟了更加广袤的空间,旅行者携带着它,勇敢地驶向远方。
今天,中国的北斗让世界再次看到,以智慧和汗水浇灌,持共赢共享的胸怀,一个和平美好的地球充满希望。
让中国分享惠及全球,让中国智慧拥抱世界。中国北斗必将在构建人类命运共同体的伟大征程上,散发出更加耀眼的光芒。
本版文图除署名外均据新华社
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