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21世纪经济报道|北斗“收网”：26年“三步”覆盖全球


2020年6月23日 ， 西昌卫星发射中心成为万众瞩目的焦点 。
上午9：42 ， 长征三号乙运载火箭自主供电；9：43火箭正式升空 ， 46分开始助推器分离……10：09星箭分离 ， 10：15经西昌卫星发射中心主任张学宇确认 ， 第五十五颗北斗导航卫星发射圆满成功 。 这成为中国卫星导航系统的历史性时刻 。
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21世纪经济报道|北斗“收网”：26年“三步”覆盖全球
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伴随这最后一颗静止轨道卫星（GEO）成功上天 ， 北斗三号全球卫星导航系统完成全球组网 。 自此 ， 一群来自中国自主研发的卫星得以覆盖全球信号源 ， 形成一片“星座”海 。 得到这个“果” ， 我们国家仅走了二十余年 。
提到导航 ， 距离大众最近的可能就是手机了 。 一个耳熟能详的场景是地图软件中提示“GPS信号弱”云云 ， 虽然跟美国全球卫星导航系统GPS撞了名 ， 但实际上今天应用到手机中的GPS已是“全球定位系统”的简称 ， 是已经融合了全球四大卫星导航系统综合性判断的产物 。
除中国北斗和美国GPS之外 ， 全球卫星导航系统（GNSS）核心供应商还有欧盟Galileo、俄罗斯GLONASS ， 基于各自发展进程、部署技术落点、频谱资源的差异 ， 而在地球大气层之外的高空联合编制了多层大网 ， 四大系统之间相互兼容 ， 共同为人类提供高精度卫星导航服务 。
相比之下 ， 中国的北斗系统虽然起步较晚 ， 但具有独创的中高轨混合星座架构 ， 在获取位置信息外更有独有的功能设置 。 2019年底的一次会议中 ， 中国卫星导航系统管理办公室主任、北斗卫星导航系统新闻发言人冉承其表示 ， “我们建设的北斗三号系统 ， 完全是自主创新、自主设计、自主建造、自主可控 ， 是响当当的中国创造产品 。 ”
但这远非终点 ， 按照中国卫星导航定位协会首席科学家曹冲的总结 ， 未来十年 ， 卫星导航在技术上依然有软肋需要克服 ， 而更广阔的应用市场尚被人类的想象力所限制 。
全球四大卫星导航系统关于下一代技术和服务的部署早已开启 ， 并相继选择以2035年前后作为新的节点 ， 期待着进一步泽陂寰球 。
1、二十六年三步走 早在上世纪七十年代 ， 我国曾提出过建立自己的卫星导航定位系统——灯塔系统 。 按照北斗二号卫星系统总指挥李长江的回忆 ， 由于当时的国民经济无力支撑 ， 这一系统最终无奈退出了历史舞台 。
在此后一段时间内 ， 中国在诸多应用领域曾一度采用美国的GPS导航技术 。 但这些代表个人时间和空间精准定位的信息管道被掌握在他人之手 ， 并不让人轻松 。 其不仅关乎对自主安全性的掌控力 ， 也会在一定历史阶段后面临可能“被卡脖子”的困境 。
关键起点发生在1994年 ， 主客观条件相对成熟后 ， 我国下定决心启动了北斗一号卫星导航系统的建设 。
这是一个从无到有的过程 ， 但诉求也愈发迫切 。 就在这一年 ， 美国GPS卫星导航系统建成并开始投入应用 ， 从历史节点来说 ， 他们跑在了相对前面 ， 也在后续很长时间内 ， 成为全球卫星导航系统中发展最为成熟者 。
对于建设初期的中国北斗来说 ， 从技术条件到财力支持 ， 很多都是未知的 。 但中国的卫星技术系统已经涌现出人才 ， 为接下来北斗系统的独特性奠定了基础 。
1985年 ， 中国科学院院士、“863计划”的倡导者陈芳允刚刚被选为国际宇航科学院院士 ， 并提出利用地球同步卫星进行定位和通信的设想 ， 也即双星定位原理系统 ， 又称“有源定位服务”的技术体制 ， 后来成为北斗计划的最初理论来源 。
这一技术路线可以让北斗系统在初期仅用两颗同步定点卫星和地面高程数据库 ， 就能够实现对目标范围内的定位；除此之外 ， 用户还能结合位置发送短信 ， 并有位置报告等功能 ， 至今这都是北斗系统独有的功能 。


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