科技日报|26年59星！回望中国北斗的非凡之旅
◎ 庞丹 科技日报采访人员 付毅飞
2020年6月23日 ， 由中国航天科技集团有限公司五院抓总研制的第55颗北斗导航卫星成功发射 。 随着该星进入预定工作轨道 ， 北斗三号全球卫星导航系统星座部署全面完成 。
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摄影 胡煦劼
20 世纪80 年代开始 ， 我国开始探索适合国情的卫星导航系统发展道路 ， 形成了“三步走”发展战略 。 自1994年北斗一号系统工程立项至今 ， 我国用26年的时间实现了59颗北斗卫星（包括55颗北斗导航卫星和4颗北斗导航试验卫星）的发射 。
回望中国北斗的发展 ， 是一条各方力量同舟共济、携手拼搏 ， 共同走出的非凡之旅 。
率先“吃螃蟹”的北斗一号
早在北斗工程诞生之前 ， 我国曾在卫星导航领域苦苦摸索 ， 在理论探索和研制实践方面都开展了卓有成效的工作 。
立项于20世纪60年代末的“灯塔计划” ， 虽然最终因技术方向转型、财力有限等原因终止 ， 但它却如同黑夜中的明灯 ， 以十余年的设计和研制 ， 为五院积累了宝贵的工程经验 。
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精益求精的北斗人 航天五院供图
1983年 ， 以陈芳允院士为代表的专家学者 ， 提出了利用2颗地球同步轨道卫星来测定地面和空中目标的设想 。 经过大量理论和技术研究工作 ， 双星定位系统概念逐步明晰 。
接下来是一步跨到全球组网 ， 还是分阶段走？当时引发了不小的争议 。 最终 ， “先区域、后全球”的思路被确定下来 ， “三步走”的北斗之路由此铺开 。
1993年初 ， 五院提出卫星总体方案 ， 初步确定了卫星技术状态和总体技术指标 。 次年北斗一号系统工程立项 ， 研制工作全面展开 。
然而 ， 在当时国外技术封锁、国内部件厂家尚未成熟的情况下 ， 北斗一号研制只能在摸索中起步 。 据五院北斗一号总设计师范本尧院士回忆 ， 北斗一号的国产化是从太阳帆板做起 。 “当时很多卫星都不敢上 ， 北斗是第一个‘吃螃蟹’的 ， 硬着头皮上 。 ”他说 。
在此后的国产化攻关中 ， 不论是东方红三号平台的横空出世 ， 还是影响长寿命的关键部件 ， 以李祖洪总指挥、范本尧总设计师等为代表的老一辈北斗人 ， 凭借自力更生的创业精神逐一攻克难关 ， 终于在2003年建成了北斗一号系统 ， 使我国成为继美、俄之后第三个拥有自主卫星导航系统的国家 。
同时 ， 在此过程中积累的建设和应用实践经验 ， 以及迅速成长的北斗研制队伍 ， 为后续工程建设打下了坚实基础 。
北斗二号在激情岁月中成长
1999年 ， 五院在全力研制北斗一号卫星的同时 ， 开始了对第二代卫星导航定位系统的论证 。 2004年 ， 北斗二号卫星工程正式立项研制 。
为实现快速形成区域导航服务能力的国家战略 ， 以谢军、杨慧等为代表的北斗人 ， 设计了国际上首个以GEO（地球同步轨道）/IGSO（倾斜地球同步轨道）卫星为主、有源与无源导航多功能服务相融合的卫星方案 ， 攻克了以导航卫星总体技术、高精度星载原子钟等多项关键技术 ， 打破了国外技术封锁 ， 建成了国际上首个混合星座区域卫星导航系统 。
北斗二号的8年研制 ， 是让北斗人难忘的激情岁月 。 2007年 ， 首颗北斗二号卫星迎来研制攻关的关键时刻 。 根据国际电联的频率申请规则 ， 有限的频率资源过期作废 。 研制队伍争分夺秒完成了所有前期研制 ， 进驻发射场后又大干3天体力活 ， 搬设备、扛机柜、布电缆 ， 没有片刻喘息 ， 紧接着又是200小时不间断的加电测试 。
在这场与时间的赛跑中 ， 院士、型号老总和技术人员一起排班 ， 共同战胜种种考验 。 不少队员因为水土不服和过度疲劳而拉肚子、发烧 ， 总设计师谢军3次晕倒……2007年4月16日 ， 首颗北斗二号卫星发射2天后 ， 传回了清晰的信号 ， 使我国卫星导航系统具备了获得空间频率资源的资格 。 此时 ， 频率有效时间仅剩不到4小时 。
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