中国导航卫星系统的“三步走”战略圆满成功

北京时间6月23日09时43分，我国在西昌卫星发射中心利用长征三号乙运载火箭将最后一颗北斗三号组网卫星送入预定轨道。 发射取得圆满成功。

这标志着北斗三号系统全面建成，标志着我国卫星导航系统“三步走”战略取得圆满成功。

为什么导航卫星如此重要？ 中国在导航卫星的发展方面经历了什么？ 从北斗系统的发展我们可以得出什么结论？

点火瞬间（人民日报摄）

导航卫星简史

导航卫星是一项伟大的发明。

在进入太空时代之前，人类只能借助指南针、天文观测和地面无线电台进行导航。 跨洋飞行、全球航运和远海捕鱼等活动一直风险很大。 直到世界上第一个导航卫星系统美国“子午线”的诞生，浩瀚海洋中的美军舰队才终于能够准确感知自己的位置。 后来，人们终于能够更加方便地在地球上准确定位自己的位置。

“子午线”导航卫星（图/美国海军研究生院）

从导航、航空到个人出行，导航卫星正在深刻影响着人类的生活方式和现代社会的运作方式。 因此，发展中国自己的卫星导航系统显然是必要的。

20世纪60年代，我国提出了自己的导航卫星解决方案——灯塔一号，它与子午线卫星类似，采用了稳定重力梯度和太阳能电池供电的设计。 遗憾的是，随着国家经济政策的调整，灯塔一号工程于1980年被取消。

自1983年“两弹一星”奠基人陈芳云院士提出双星定位通信系统解决方案以来，我国北斗已从主动、非仰角定位发展到主动与非高空定位相结合的高时空精度定位。无源，并从双星区域覆盖升级为复合星座全球覆盖，走出了一条在导航卫星领域令世界瞩目的“中国道路”。

北斗系统的发展历史（图/清华大学陆明权教授）

北斗凤凰涅槃

然而，北斗系统的发展并非一帆风顺。

中国是一个建立在半殖民地半封建社会废墟上的发展中国家。 与美、俄、欧等航天强国相比，航天事业发展的科技基础和经济基础严重不足。 比如，发展初期，我们没有投入足够的资金支持覆盖全球的星座建设，原子钟等关键设备缺乏技术储备。

20世纪90年代，为了摆脱对美国GPS系统的依赖，欧洲发达国家开始提出自己的导航星座解决方案，最终发展成为伽利略系统。 这对于同样致力于获取全球导航定位能力的中国来说是一件好事。 我国也投入巨资，于2003年加入伽利略项目。

欧洲伽利略全球导航卫星系统（照片/ESA）

然而，标榜民用系统的伽利略系统却无法逃脱西方政治的影响。 中国付出了很多，却没有获得应有的话语权。 不仅不能参与核心决策，甚至还遭遇了技术歧视。

因此，我们参与伽利略计划受阻后，加快了北斗系统的建设，成功研制出了曾经受到人类限制的星载原子钟。 我们2000年申请的频率终于在2007年4月17日投入使用——距离截止日期只有几个小时，北斗系统从此进入了快车道。

建成的北斗三号系统创造性地采用复合星座方案，以中地球轨道（MEO）卫星作为全球主要服务提供者，地球静止轨道（GEO）和倾斜地球同步轨道（IGSO）卫星重点覆盖亚太地区地区。 该设计结合了传统导航星座和区域导航增强星座的优点，不仅可以保证全球高精度覆盖，还进一步提高了星座在亚太重点区域的可用性和稳定性，使其在亚太地区中独树一帜。全球导航系统。

北斗三号星座（图/央视新闻客户端）

在技​​术层面，北斗​​三号卫星也敢于亮剑、敢于突破。

面对MEO卫星平台的选择，我们的科研团队并不保守，以“刀子向内”的创新勇气，毅然研发出综合性能优异的全新桁架结构导航卫星平台。

在北斗三号卫星上，我们已经能够搭载世界领先的铷原子钟和更先进的氢原子钟，为系统的稳定性和可靠性提供了“双保险”。

北斗三号卫星配备Ka频段星间链路设备，实现星间双向精准测距和通信，可保障星座自主运行和海外测控。 与GPS VHF频段链路和S频段链路相比，北斗三号技术更先进，传输速率更快，波束方向性要求更高。

大胆创新，更要传承。 北斗三号与前两代北斗一样，也具备短报文通信能力。 汶川地震期间，北斗短信业务大放异彩，在抗震救灾中发挥了“生命纽带”作用，证明了北斗功能设计的先见之明。 随着全球组网的完成，北斗“生命链”将覆盖全球，在救灾、应急通信等领域发挥重要作用。

北斗一号在汶川地震中发挥关键作用（新华社摄）

回望地球的另一边，伽利略系统在一次又一次的分歧和争论中逐渐落后。 从技术上来说，伽利略卫星缺乏星间链路，卫星处于“独立作战”状态，与中美俄导航卫星相比是一大劣势。 它曾经出口到中国的原子钟也在2017年出现了大面积故障，整个系统在2019年“停摆”了一周。

至于伽利略系统组网的进展，也正在被推迟。 截至目前，尚未完成24颗FOC卫星的发射并达到全面运行能力。

北斗建成当天伽利略星座瞬时PDOP（越蓝越好）（图/IGMAS）

为独立干杯

中国和欧洲伽利略之间的“蜜月期”是短暂的。 毕竟，“南北合作”从来都是艰难的。 西方发达国家表面上很温和，大谈“仁义道德”。 但当你揭开封面，你会发现，他们还是和搞殖民主义时一样——弱肉强食。

这些发达国家不仅拥有科技方面的基础优势，而且还广泛地将这种基础优势转化为国际规则，并通过规则进一步保证了这种优势。

作者想起了另一个领域的一些事情。

本世纪头十年，联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）制定了碳排放国际减排计划，将未来的“碳排放权”分配给发达国家和发展中国家。 。

乍一看，这个计划似乎非常公平合理，照顾了发展中国家，甚至得到了中国一些人的认可。

但恰巧有人看到了其中的“猫腻”。 他就是时任中国科学院地质与地球物理研究所所长、中国科学院院士丁仲礼。

丁仲礼院士（图／人民网）

看完规划后，丁仲礼敏锐地意识到，在这个规划中，发达国家的人均累计排放权是发展中国家的2.3至6.7倍。 也就是说，未来中国等发展中国家必须向发达国家购买碳排放权才能维持发展。

这是21世纪的不平等条约。 一旦签署，后果将不堪设想。

于是就有了中国代表在联合国气候大会上的正义演讲和那段经典的电视采访。

丁仲礼院士接受央视《面对面》专访（图/@新浪视频）

那么，导航卫星上不存在这样的“国际规则”吗？

国际电信联盟 (ITU) 按照先到先得的原则分配卫星频率。 美国和苏联在20世纪80年代初开始申请并占据导航卫星的主导频段。

没有协商，没有协调，没有考虑发展中国家的权益。

各国导航卫星系统频段（图/ESA）

就像面对“9月18日事件”时，我们不能完全依赖“国联”的“利顿调查组”一样，在国际航天领域，我们不能完全依赖脱胎于国际组织的国际组织。发达国家托管中国事务的制度。 正义。

正义只能靠自己去争取。

长期以来，西方发达国家制定排他性规则对中国等发展中国家进行全方位限制，国际组织中的不公平现象依然存在。 在国际形势日益复杂的今天，我们在开展国际合作、签署国际协议时必须保持警惕，不能受到西方列强规则的“合理合法”限制。

但无论国际形势和国际规则如何变化，有一点始终是确定的——只有实力强的人才有话语权，才不会被欺负。

纵观中国北斗系统和欧洲伽利略系统的发展历程，历史再次简单地证明，一个团结一致、集中力量、集中力量办大事的系统，对于航天事业的发展具有决定性意义，对于发展中国家来说尤其必要。缺乏基础。 。

这是我们的制度自信，我们根本不应该贬低自己。

北斗的成功与坚持自主创新密不可分。 在未来的发展中，我们要“苦练内功”，坚决提高自身航天科技实力，向世界领先水平发起冲击。

同时，我们要充分认识太空资源的稀缺性和不可替代性。 不仅无线电频率是稀缺资源，静止轨道、赤道轨道、近地空间等空间资源也需要我们重点关注、及早规划。 。 这样，我们的发展权就不会受到侵犯，我们的命运就掌握在我们自己手中，航天强国的伟大梦想就会更快实现。

尽管前路漫漫，荆棘丛生，但今天我们仍要举杯庆贺，为中国在全球航行中的独立举杯。

北斗来了！

彻底完成了！ （图／中国卫星导航系统管理办公室）