◇中国北斗的研发和运用是中国人自力更生、自主创新的鲜明代表，是中国科技一步步，一步步闯关夺隘、艰辛向前的真实写照
6 月 23 日，我国北斗三号全球卫星导航系统最后一颗组网卫星在西昌卫星发射中心点火升空 江宏景摄
中国有定位导航、与时俱进的人造北斗系统。北斗，一个极具中国特色的响亮名字，
从1994年北斗一号系统工程启动建设，到2020年6月23日北斗三号全球卫星导航系统星座部署全面完成，26年间，中国北斗卫星导航系统完成三期工程建设，这是自主建设、独立运行，关乎国家安全、经济社会持续健康发展的重大基础设施；是开拓时空、占轨组网、探秘星天、服务神州、惠泽人类的空间基础设施。
1983年，我国“两弹一星”元勋、原国防科工委科技委顾问、北斗系统先行者之一陈芳允院士提出了利用2颗地球同步轨道卫星来测定地面和空中目标的“双星定位”的理论和设想。
1985年10月在南京召开的动力法测地会议上，陈芳允正式提出开展我国“双星定位”的研制建设。当时总参测绘局的卜庆君同志敏锐意识到这一提议的重要性，及时组织总参测绘研究所的石磐、吴延忠、李贵琦、谭述森等专家研究，开展演示验证试验，初步认为“双星定位”原理是可行的，能解决当时资金困难情况下构建宏大系统的难题，满足国防急需。随后向有关领导和主管机关汇报，得到国防科工委领导和主管部门的大力支持。
与此同时，1980年，军事科学院成立作战运筹分析研究室，率先在军事领域进行以计算机技术为主装设施的模拟作战分析研究。1986年，军事科学院组织全院研究力量，进行了《2000年中国国防系列研究》。其中重点研究我国适应指挥控制战、网络战、外层空间战等高技术战争问题。之后，研究人员先后撰写出版了《高技术战争》《信息战争与军事革命》等书，醒目提出高技术战争对军事领域基础设施、武器装备、作战方法、编制结构、指挥控制手段、各种保障事宜等全方位摧生了革命性变化。卫星定位再成焦点，是上世纪90年代初。在上世纪90年代初海湾战争中，美军对伊拉克国防部大楼进行轰炸时，其制导弹头从大楼的通风口穿入爆炸，显示了卫星定位导航系统精确制导的威力。我国军界和科技界有识之士在惊叹之余，亦深感要建设现代化强国，必须拥有卫星定位导航系统。1993年7月下旬，美国无端指控中国“银河号”货轮向伊朗运输化学武器原料，关闭了“银河号”驶航地区的GPS导航信号（当时我国使用美国的GPS），出动两艘军舰和五架直升机，限制和监视“银河号”航行，并派人强行登轮检查。这让中国进一步认识到没有自己的卫星导航系统，行动就会受限，国家的安全与发展就难以保障，更加坚定了迫切立项建设卫星导航系统的决心。1996年台海地区形势紧张，我军演习时，两艘舰艇刚进入海上，突然失去GPS导航信息，陆上导弹部队发射的两枚导弹也失去目标。看来如果没有自主自建的导航系统，在关键时刻就会陷入失控被动，必须加快北斗系统建设进度。1999年5月，美国B-2轰炸机在GPS导航指引下，投射空地导弹袭击了中国驻南斯拉夫联盟大使馆。面对中国严重抗议、强烈谴责，美国以“误炸”来搪塞敷衍。这都在提醒我们要加紧研制卫星导航系统。但我国要独立自主建设卫星导航系统，仍面临着诸多困难：一缺资金，二缺卫导系统高新技术且无建设经验，三缺研制卫导系统的高科技人才等。即使如此，中国仍迎难而上。在国家经济困难、军费紧张的情况下，有关部门忍痛核减其他工程建设项目经费，确保卫星导航项目上马。1994年2月，我国立项研制建设卫星导航系统。1998年，采纳了北斗创始人之一的卜庆君同志建议，取名“北斗”，全名为中国北斗卫星导航系统。建设北斗系统是我国实施周期最长、发射卫星最多、投资顶级规模，科学技术密集度很高、很复杂的航天系统工程，形成了“三步走”发展的策略。北斗系统从1994年2月立项到2020年6月“三步走”战略全部完成，共用26年4个月。系统建成后性能与美国GPS相当，使我国卫星导航系统达到国际领先水平。第一步，建成北斗一号区域试验系统。由3颗地球静止轨道（GEO）卫星组成，覆盖全国及周边地区，中国由此变成全球上第三个自主创建卫星导航的国家。北斗一号系统开通服务后，我国在一次演习中主动关闭了GPS，完全使用北斗一号系统，各终端屏幕信息清晰，共享实时，定位准确，通联顺畅。第二步，建成北斗二号区域应用系统。由5颗GEO、5颗倾斜地球同步轨道（IGSO）和4颗中圆地球轨道（MEO）共14颗卫星组成，覆盖亚太地区。第三步，建成北斗三号全球导航系统。由3颗GEO卫星、24颗MEO卫星、3颗IGSO卫星组成。于2018年为“一带一路”沿线及我国四周的国家提供了服务，2019年12月中旬完成了全球系统核心星座部署，于2020年6月全面建成北斗系统，可在全世界内，全天候、全天时为各类用户更好的提供高精度、高可靠的定位、导航、授时和短报文服务。
7月31日，北斗三号全球卫星导航系统建成暨开通仪式在北京举行。习出席仪式，宣布北斗三号全球卫星导航系统正式开通。他指出，26年来，参与北斗系统研制建设的全体人员迎难而上、敢打硬仗、接续奋斗，发扬“两弹一星”精神，培育了新时代北斗精神，要传承好、弘扬好。北斗全球卫星导航系统是我国迄今为止顶级规模、覆盖范围最广、服务性能最高、与人民生活关联最紧密的巨型复杂航天系统。参研参建的400多家单位、30余万名科研人员共同铸就了“自主创新、开放融合、万众一心、追求卓越”的新时代北斗精神。这16个字的新时代北斗精神，不仅是中国精神在新时代生动而光辉的体现，而且进一步丰富、充实、发展了中国精神的内容。新时代北斗精神的核心内涵是爱国主义。从1994年北斗一号工程立项开始，一代代北斗人始终秉承航天报国、科技强国的使命情怀，以“祖国利益高于一切、党的事业大于一切、忠诚使命重于一切”的责任担当，克服了各种很难来想象的艰难险阻，在陌生领域从无到有进行全新探索，在高端技术空白地带白手起家。从北斗一号、北斗二号、北斗三号“三步走”发展的策略决策，到有别于世界其他几个国家的技术路径设计，再到用两年多时间高密度发射18箭30星，北斗卫星导航系统从无到有、从有到优、从区域到全球的发展历史，彰显出新时代北斗精神。加强国防力，发展生产力，促进国家富强，更好地为人民服务，为人类多做贡献，这是我国建设北斗系统、弘扬北斗精神的出发点和归宿。新时代北斗精神内涵丰富，每一层面都饱含着时代意义。“自主创新”。中国从始至终坚持自主建设、发展和运行北斗系统。研发团队首创星间链路网络协议、自主定轨、时间同步等系统方案，填补了国内空白。北斗导航卫星单机和关键元器件国产化率达到100%。新时代北斗精神体现了自强、自立、自主的担当气魄，既继承了中华优良历史传统文化中的“自强不息、奋发向上”精神，革命战争时期、社会主义建设时期的“自力更生、艰苦奋斗”精神，又体现了当今中国爱国强国、发展高新科技的“自主创新、开放融合”精神，映射出历史与时代的发展进步。“开放融合”。北斗系统鼓励开展全方位、多层次、高水平的国际合作与交流，提倡与其他卫星导航系统开展兼容与互操作，开放交流是探索科学前沿的关键路径。同时，在北斗科技大范围的应用中，增强武器装备性能，提升产品科技含量，提高军民科技素质。融合过程也是创新发展的过程，做好了军民融合的大文章。“万众一心”。北斗三号全球卫星导航系统的建成开通，充足表现了我国社会主义制度集中力量办大事的政治优势。北斗人体现了敢斗敢胜的革命品质，有骨气，有血性，为公忘私，乐于奉献；敢于斗争，不怕霸权主义国家的威胁和打压，攻坚克难，攀登高峰。“追求卓越”。“中国的北斗、世界的北斗、一流的北斗”，这是北斗系统的发展理念。北斗人始终秉承负责任的担当精神、质量意识，讲究高精度、高速度、高可靠、高效率。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领先水平。新时代北斗精神有着非常强的现实针对性、实践性和群众性，这是中国航天人在建设科技强国征程上立起的又一座精神丰碑，是与“两弹一星”精神、载人航天精神既血脉赓续，又具有鲜明时代特质的宝贵精神财富。新时代北斗精神，将继续指引北斗系统发展创新，从始至终保持卓越一流。北斗系统还要向更加泛在、更加融合、更加智能的综合空间体系进军，鼎力推进中国全面建设社会主义现代化国家。随全国、全球北斗用户增多，北斗科技大范围的应用，这一精神的影响面也将随之更加扩大。
一是，独创了“三步走”发展的策略。北斗人运筹全局，循序渐进，从试验、到区域、到全球，边建边用，走一步上一层楼。正如北斗一号导航卫星总师范本尧院士所说：“‘三步走’战略确保我们至少提前10年用上了北斗，这是中国的首创。”二是，星座布局有优势。我国北斗系统轨道构型为混合星座，分别由中圆地球轨道卫星（MEO）、地球静止轨道卫星（GEO）和倾斜地球同步轨道卫星（IGSO）组成。而美国GPS、俄罗斯格洛纳斯、欧盟伽利略都是同构星座，都是单一的中圆地球轨道卫星（MEO）。采用混合星座的好处是，可用较少卫星保障区域内服务功能；增加短报文服务（美、俄、欧盟没有）；对重点服务区增强功能，提高精准度；有利于捷足先占轨道频率资源；便于快速建成世界一流的全球卫星导航系统。三是，北斗一号使用有源定位技术，北斗二号、北斗三号使用无源定位技术，同时保留着有源定位技术。孙家栋院士说：“有源与无源两种体制的结合，是中国北斗的最大特色和亮点，体现了中国人民的创新智慧和对世界卫星导航系统发展的卓越贡献。”四是，北斗系统所有卫星都是自主设计，关键性元器件和部组件都实现了国产化。为此，中国航天科技集团公司第五研究院的北斗人做出了大量出色工作。以导航卫星的最关键载荷星载原子钟为例，过去我国缺乏这项关键性设备技术，原拟订购瑞士星载原子钟，不但价格高，而且技术交流受严格限制，如果瑞方不能按照中国的质量发展要求完成，有几率存在安全风险。面对困难，我国的航天人团结协作，集体攻关，研制出铷原子钟和氢原子钟，品质优良，达到国际领先水平。北斗三号使用自制氢原子钟，精度达到了1000万年以上误差不超过一秒。航天五院原院长戚发轫院士曾说，我们发扬北斗精神，破除了卫星导航领域关键技术被封锁和高端产品及元器件被禁运的藩篱，走出了北斗系统核心部件国产化和自主可控的重要一步。航天五院原副院长李祖洪认为，我国研制星载原子钟，从无到有，从低到高，是体现北斗精神的典范。五是，发射卫星创奇迹。长征三号乙运载火箭在其标准型基础上，突破了双星串联外支撑技术、双星发射轨道设计技术、双星轨道分离技术、中圆轨道发射技术等新技术，发射技术和星箭分离技术取得新突破，极大的提升了我国运载火箭能力。此外，建立星间链路，解决了全球布站和卫星境外监测难题；采用新型导航信号，频率稳定度和信号质量都大幅度提高；卫星设计寿命由8年提升至10～12年；北斗系统在地面建了一张高精度增强网，中国境内接近3000个地面站，最高精度能够实时处理到厘米级，事后处理可到毫米级。
“颗颗螺钉连接航天事业，小小按钮维系民族尊严”，这是西昌卫星发射中心发射场上一幅醒目标语，传递出航天人的爱国情怀和一丝不苟的工匠精神。在卫星研制发射过程中，团队经历风雨，克服了重重难关，成功来之不易，留下了许多惊心动魄的瞬间。2007年4月17日，是北斗系统申报频率资源的最后期限。为争取先占这个频率，我国决定在4月14日凌晨发射首颗北斗二号导航卫星。在火箭即将发射前，现场工作人员发现火箭的一个连接器没有依规定脱落。情况紧急，发射指挥员在1分钟之内连下7道指令。随后，在短短的4分钟内，从4:07发现问题，到4:11排除了隐患。终于，伴随着长征三号甲运载火箭的冲天巨响，卫星成功飞入太空，4月16日卫星信号从太空中传回。这标志在限定时间内，中国成功启用了申报的频率资源，拉开了北斗全球系统建设的帷幕。2011年7月，北斗第9颗导航卫星发射前，突然电闪雷鸣、风雨降临。通常在卫星发射遇到雷电时，会推迟发射。但以龙乐豪院士为总师的运载火箭团队，考虑到发射的是组网卫星，如果错过当天发射机会，有可能得推迟4个月才能迎来下一个发射窗口。于是决定在两次雷电的间歇发射。就在两次雷电间隙，火箭点火腾空，将卫星成功送入太空。2020年6月23日，北斗系统第55颗导航卫星，也是北斗收官之星发射成功。此星原定于6月16日上午发射，却在15日晚按下了“暂停键”。6月15日晚，长征三号乙运载火箭已按流程完成常规加注，开始做射前功能检查。工作人员在控制氧流量的稳压器里发现了一个3～4厘米大小的鸡爪形裂纹，当即更换备份产品。当日24时，新更换的同批次产品经检测工作状态正常，具备发射条件，但指挥部本着“不带疑点加注，不带隐患上天”的理念，决定推迟发射。由于夏季气温高，已加注的常规推进剂的火箭储箱内燃料温度和气枕容积出现变化，已不能够满足发射条件。指挥部决定将火箭推进剂泄出并重新加注。粗略计算，泄出量约占加注燃料总量的四分之三，规模之大世所罕见。中国卫星导航办公室主任、北斗系统工程副总设计师冉承其介绍，相对于加注，泄出是逆操作。推进剂特别是其氧化剂有腐蚀性，时间长了对管路和部件都会带来一定影响，要求推进剂泄出过程中不能有任何闪失。工作人员在对泄出后的助推器氧箱进行全方位检查时，发现连接传感器的法兰盘螺栓出现轻微腐蚀现象，要换掉。这项操作只能在狭窄的火箭体内进行，操作人员身着防化服，从仪器舱舱口钻进火箭内部，以俯卧姿势，在1小时内，精准完成拆除和新产品安装。氧化剂有腐蚀性，燃烧剂对人体有毒副作用，操作人员既要胆大心细，还要有为国奉献精神。最终，工作人员安全完成了4个助推器氧箱和24个螺栓的紧急更换任务。6月23日9时23分，收官之星飞向苍穹轨道，北斗系统大功告成。北斗卫星飞天组网的背后更有一支敢打硬仗、能打胜仗的团队，凝结着北斗人无法计价的心血与汗水。北斗卫星国产化推进之初，步履艰难。北斗人要以超过研制其他卫星3倍的时间，来测试、验证，并帮助生产厂商改进技术和管理流程。卫星总设计师谢军回忆说：“那一段时间我一下班，就要去厂家现场，有时做产品试验，连续36个小时不合眼。”中国电科第54研究所副总工程师蔚保国同志，未解决多星测控难题，创造性提出了数字多波束卫星导航测量系统方案。从2000年提出，经三年预研攻关，五年型研攻关，上千次试验，终于完成。此方案得到军队北斗专项科学技术进步一等奖。孙家栋院士评价这个方案“填补了国内空白，成果整体居国际领先水平”。国防科技大学导航中心团队三位年轻的博士生，以初生牛犊不怕虎的勇气和扎实创新的理论功底，将当时最前沿的全数字技术应用到航天工程中，突破了困扰工程论证近10年的入站信号快速捕获难题，将用户机的发射功率一下降到10瓦。他们又率先研制了国内第一台北斗手持用户机，突破了卫星抗干扰、系统高精度测量、核心信号体制设计、卫星导航系统体系级仿真评估、新一代集中分布式地面运控架构等关键技术。国防科大卫星导航团队从最初的3人发展到现在的300余人，成为国防科技大学技术创新的主要引领者和工程建设的核心主力。他们被孙家栋院士称为敢于亮剑的“李云龙式的团队”，被杨元喜院士称为“最放心的科研团队”。
北斗系统圆满成功，意义重大。它既是大国形象名片，向世界展示中国特色社会主义集中力量办大事的制度优越性；它也是发展生产力的助推器、科学技术创新的驱动器、武器效能的倍增器，有助于全方面提升我国的综合国力；它凝结着一代代航天人接续奋斗的心血，饱含着中华民族自强不息的精神内核，丰富发展了中华精神、中华文化；它的创新发展，为中国人进一步开拓宇宙，占据航天科技制高点、实现航天强国创建了良好条件；它既能更好地为中国人民服务，也将为人类多做贡献，助力构筑人类命运共同体的伟大事业。当前，在和平与发展时代主题下，在世界百年未有之大变局中，中国大步走在中国特色社会主义新时代敞亮大路上。弘扬新时代北斗精神，就要发挥北斗精神的巨大能量，为中国特色社会主义新时代增光添彩，为适应世界百年未有之大变局，为维护和平发展的时代主题，做出相应的积极的战略应对。稳坐“钓鱼台”，应对“大变局”。在大变局中，国际秩序中不平衡、不确定、不稳定的因素增多，矛盾复杂，斗争激烈。作为世界大变局规模最大的参与者，中国处于大变局浪潮的风口浪尖，受到美国等西方国家的挑衅、打压。此时，中国对世界大变局的认知、决策与作为，对时局影响甚大。我国在世界大变局中，站稳自己所处历史方位，保持战略定力，是采取恰当战略的前提。需心中有谱，不乱方寸，以敢斗敢拼、敢战善战的精神，维护国家安全和经济发展，变“乱局”为“有序”，变“危局”为“机遇”。要弘扬新时代北斗精神，鼎力建设现代化强国。我们自主建设北斗系统，就为了实现“从站起来、富起来到强起来的伟大飞跃”，这是中国必须实现的历史使命。强国先强魂。人无精神则不立，国无精神则不强。精神是一个民族赖以长久生存的灵魂，唯有精神上达到一定的高度，这个民族才能在历史洪流中屹立不倒、奋勇向前。要学习弘扬新时代北斗精神，为全面建设社会主义现代化国家注入强大的精神底气。发展经济、聚焦科技、增强军力，是中国强起来的三个重要环节，发展科技特别的重要。科学技术创新是核心，抓住了科学技术创新就抓住了我们国家发展全局的牛鼻子。在科学技术蒸蒸日上的新时代，信息化、网络化、智能化、量子通信、云计算、大数据、物联网等高新技术的发展，决定着社会的进步方向，也影响着世界战略形势的发展和变化。对中国发展高科技产业，美国一贯实行限制、封锁、围堵，近年来的制裁中兴、围堵华为即为明证。中国精神的可贵处，就是不但不信邪、压不垮，而且还要追求卓越。弘扬新时代北斗精神，就要在关键的高精科技领域（比如半导体高科技芯片的研发利用），必争自主创新、开放融合、追求卓越、获先机之利的主动权。新时代是中华民族大发展大作为的时代，实现祖国统一，是中华民族伟大复兴的必然要求。美国一直把台湾当作是“不沉的航空母舰”，作为打压制衡中国的筹码。北斗系统的建成，也为答好在民族复兴新征程中如何推进祖国和平统一这一时代命题提供了服务和保障。北斗是中国的，也是世界的。北斗系统已经启动为全球服务，为人类做出贡献，助力构筑人类命运共同体。北斗系统将拥有世界上最大的卫星导航市场、最多的卫星导航定位用户，将让世界人民分享中国北斗系统的红利。这与和平与发展的时代总趋势相符，与我们国家发展新的历史方位、与中国强起来的战略定位完全一致，与我国一贯的和平睦邻、平等合作、互利共赢的外交、经贸政策契合。同时，世界各国的安全与发展也需要用北斗系统，北斗系统将为他们提供力所能及的服务。北斗系统的全球通行，为构筑人类命运共同体提供了可行佐证。北斗系统尽管取得突破性的进展，但展望未来，还有非常长的路要走。“备豫不虞，为国常道”。面对波谲云诡的国际形势、复杂敏感的旁边的环境、艰巨繁重的改革发展稳定任务，我们比以往任何一个时间里都需要弘扬包括新时代北斗精神在内的中国精神，为实现“两个一百年”奋斗目标、实现中国强起来、实现中华民族伟大复兴中国梦，做出新的更大的贡献。 （作者为军事科学院战略研究部原部长、少将、军事学研究员、博士生导师
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