转自：中国经济周刊

　　2020年6月23日9时43分，作陪西昌卫星发掷中心一声巨响，北斗系统第55颗导航卫星到手辐射。标记着北斗三号全球卫星导航系统星座部署圆满完成，这个时候，足足比规划提前了半年。

　　同庚7月31日，中国向寰球瞩目布告——北斗三号全球卫星导航系统建成并通畅，中国成为寰球第三个孤独领有全球卫星导航系统的国度。

　　中国北斗，“星火”燎原。

　　三年间，行动紧要时空基础循序，北斗系统已泛泛哄骗于国度经济社会发展各行业界限，助力各行业转型升级、提质增效。

　　同期，行动荟萃国招供的四大全球卫星导航系统之一，北斗系统已事业全球200多个国度和地区用户，在民航、海事、搜救等界限积极推行国际义务，为鼓励构建东说念主类运说念共同体孝顺中国力量。

　　近日，在北斗三号全球卫星导航系统建成并通畅三周年之际，《中国经济周刊》记者独家采访卫星系统研发团队、中国卫星导航定位协会，实地调研多家北斗产业及干系领军企业，与北斗系统总蓄意师、行业协会、上市公司、资深从业者等深度对谈，泛论产业发展近况及问题，汇注对于产业发展的建议，共谋北斗产业高质地发展。

　　“天上建好，地上用好”，是北斗系统的标语。

　　时于当天，北斗系统泛泛哄骗于国度经济社会发展各行业界限，助力各行业转型升级、提质增效，产生显贵的经济效益和社会效益。

　　2020年，在北斗三号全球卫星导航系统谨慎通畅明，《中国经济周刊》记者专访了北斗三号卫星系统总蓄意师、中科院轻飘卫星蜕变商议院副院长林宝军，听这位“北斗狂东说念主”切身讲解北斗的“寰球率先”是如何真金不怕火成的。

　　时隔三年，如今北斗卫星运行效果若何？下一阶段的任务是什么？近日，《中国经济周刊》再次对话林宝军，探寻谜底。

　　照相：《中国经济周刊》首席照相记者  肖翊

　　北斗系统精度比GPS高一个量级

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　　寰球四大卫星导航系统永别为好意思国的全球定位系统（GPS）、俄罗斯的格洛纳斯定位系统（GLONASS）、欧洲的伽利略卫星定位系统（Galileo）和中国的北斗卫星导航系统（BDS）。

　　“这四大导航系统里，原来北斗的目的是争二保三。但当今来看，北斗系统运行效果超出预期，合座中枢目的也曾杰出GPS，是寰球一流的。”林宝军兴盛地说。

　　他回忆说念，一次调研中当他向别东说念主说出相似谜底时，对方震恐地质疑：“GPS是好意思国航天三个里程碑式效能之一，你们才干十几年，是不是一些目的在特定的情况下比别东说念主好，就说成是杰出别东说念主了？”

　　林宝军刚烈地回答“不是”。

　　导航系统中，用于计量时频（时候和频率统称为时频）的精密仪器——星载原子钟，可谓卫星的“腹黑”，亦然时代制高点。它的每一次跨越王人径直决定着卫星定位、测速和授时功能的精度。某种进度上，谁的原子钟作念得更好，谁的导航系统就作念得更好。

　　也曾，在北斗二号系统研制初期，星载原子钟在国内尚属时代空缺，想从海外引进，却被好几家厂商以“守秘”为由，一口谢绝。

　　“北斗之父”、中国科学院院士孙家栋说：“咱们再也不成对入口家具存在依赖性了。星载原子钟必须下决心我方搞，即是砸锅卖铁也要作念出我方的品牌。”

　　如今，北斗三号组网星装上了“中国心”，还“豪横”地取舍了“一星两钟”，即同期建立两个氢钟和两个铷钟。林宝军详解：“咱们发明并取舍原子钟无缝切换时代——让氢钟和铷钟同期责任，一朝任何一方出现问题，坐窝切换至另一方，切换时相位谬误仅为20皮秒（1皮秒等于一万亿分之一秒），用户毫无嗅觉。”

　　对于这项时代上风，三年前，林宝军说：“北斗卫星的精度媲好意思国GPS导航系统高约10倍，每300万年才会差一秒。”

　　过程三年的在轨考据，他给出愈加细目的回答——“在时频精度上，北斗卫星比GPS高出近一个量级”。

“现在不管几点收摊，总能在身边看到警察、警灯，我们生意做得更放心了，客人也吃得更安心了。”在离桃花岛不远处的南门街夜宵市场，每隔半个小时，就能看见夜市巡逻的民警和警车经过，成为远安夜市一层靓丽的“保护色”。

　　此外，为了使北斗从区域走向全球，北斗系统全球草创打破了Ka频段这种测量型的星间链路时代。这项时代使咱们所有北斗卫星连成一个大网，每颗星之间不错“通话”，不错测距，一星通、星星通，使卫星定位的精度大幅度提高。

　　据先容，导航卫星不同于其他功能卫星，精确度高度依赖及时的测运控。测运控可简约相识为，对运行中的导航卫星进行追踪、测量和扫尾，并负责通盘卫星导航系统的运行扫尾。

　　我国国土资源有限，许多卫星无法及时进行监测，精度就无从保证。通过Ka相控阵星间链路时代，让能看到的星和看不到的星进行通话和传输。

　　“一开动所有东说念主王人认为，这种治理决议仅仅个商议目的，连好意思国东说念主王人还没作念出来，中国东说念主不可能作念出来。事实诠释，咱们不仅作念出来了，而况这种基于国内测站扫尾全球星座运营的蜕变容颜，照旧端庄真确、寰球率先的。”林宝军说。

　　CPU芯片是卫星最为中枢的元器件之一，北斗三号初次取舍了国产龙芯。“本色在天上责任时，本来用的入口芯片梗概一周会出现一次单粒子事件（空间高能粒子的影响，把芯片中的二进制数1打成0、0打成1），但龙芯在轨累计责任逾46万小时，单粒子翻转为0，保证了北斗系统的超高端庄性。”

　　除了运行畅达端庄可靠，北斗系统的功能也更雄壮。

　　据先容，除具备其他三大导航系统王人有的定位功能外，北斗三号还提供6项特色事业，即全球短报文、区域短报文、星基增强、地基增强、搜救事业和精密单点定位，性能方面达到“东说念主无我有、东说念主有我优”。

　　照相：《中国经济周刊》首席照相记者  肖翊

　　发备份星是因为组网星出问题？

　　一般来说，对卫星导航系统而言，可见星的数目和好的几何脾性决定着定位的精确性。

　　从星座组成来讲，GPS、格洛纳斯和伽利略均取舍中轨说念地球卫星，卫星轨说念距离地球名义约20000千米；北斗系统则取舍低中高轨说念蛊惑的组网容颜，除有24颗中轨说念地球卫星外，还有6颗距离地表约36000千米的高轨说念地球卫星。

　　“高轨说念卫星的参与，让中国及把握地区北斗系统的可见星数更多，定位更快、精度更高，尤其在低纬度地区，尽头在高楼林立的城市中，其性能上风更为彰着。”林宝军说。

　　他以我方在上海办公室测试的可见星为例。“其时袭取到20颗北斗卫星，十二三颗GPS卫星，八九颗格洛纳斯卫星。当今大部分智高手机兼容四大卫星导航系统，汇注的所有信号共同解算位置，北斗的可见星多，即是北斗系统在起主要作用，尽头是在国内。”

　　近期，北斗系统的高轨星座再添新成员。

　　2023年5月17日10时49分，我国在西昌卫星发掷中心用长征三号乙输送火箭，到手辐射第56颗北斗导航卫星。该卫星属地球静止轨说念卫星，是2020年北斗三号全球组网以来辐射的首颗，亦然惟逐一颗高轨备份卫星。入轨并完成在轨测试后，将接入北斗卫星导航系统。

　　该卫星将增强系统的可用性和得当性，升迁系统现存区域短报文通讯容量三分之一，还有助于用户扫尾快速高精度定位。

　　然则，首颗备份星的辐射，也让一些质疑声息出现：“发备份星是因为组网星出了问题？”

　　对此，林宝军给出明确复兴。一般来说，一年发2~3颗备份星是行业老例。北斗三号组网星的蓄意寿命为10年，在轨期间推崇很好。备用星是在轨待命，组网星并未出现任何问题。

　　他还用早期辐射的北斗导航查考卫星为例，进一步诠释北斗卫星的超高性能。“2015年3月30日辐射的首颗新一代北斗导航卫星，蓄意寿命是3~5年，咫尺在轨运行8年，功能一切闲居。当今该星承载更多科学实验，属于超期入伍。”林宝军说。

　　据先容，最新“入列”的第56颗北斗导航卫星，取舍更高处理能力的国产化中枢处理器件，取舍更优厚的抗空间环境蓄意，进行了一些信号播发性能的升迁。

　　林宝军败露，除了这颗备份星，我国后续还规划发掷中圆地球轨说念（即MEO卫星，是北斗全球组网的主力）的备份星，进一步升迁和优化北斗系统的得当性。

　　有担当，真蜕变，谋跨越

　　咫尺中国北斗的事业空间是地表到地表以上数千公里的界限。对于下一代北斗的诞生发展，中国北斗东说念主早在北斗三号系统通畅事业时，便锚定了目的。

　　2020年8月3日，国务院新闻办举行的新闻发布会上，中国卫星导航系统管制办公室主任、北斗卫星导航系统新闻发言东说念主冉承其暗示，要在2035年前建成愈加泛在、愈加和会、愈加智能的国度空洞定位导航授时体系（PNT体系）。空洞定位导航授时体系是国度空洞定位、导航、授时的一个时空信息界限的体系化构建。它以卫星导航为中枢和基础，并和会现存多样各种蜕变时代。特质是更安全、更高性能、更可靠。

　　简约来讲，PNT体系即是陆海空天一体、室内室外无缝衔尾、安全可靠、浮浅实用的全场地的导航定位体系。

　　在林宝军看来，扫尾目的要“有担当，真蜕变，谋跨越”。

　　“航天界限有个传统，一个航天器上取舍的新时代不杰出30%，但咱们团队研发的卫星取舍了100多项自主研发的关键时代，险些70%王人是新的。”他坦言，当初提倡要取舍如斯高比例的蜕变时代时，许多东说念主王人认为无法扫尾，以致以为如斯骁勇的尝试近乎猖獗，他还被东说念主称为“北斗狂东说念主”。

　　在林宝军看来，难打破的不仅是时代，还有固有不雅念。“许多年来，寰球王人认为入口的东西更保障。咱们团队认为唯独表面行得通、考据充分，国产不等于不可靠。三年的推行也诠释，自主蜕变经得起进修”。

　　秉合手“真蜕变”的原则，他及团队也曾在北斗三号卫星上扫尾了多项“超前”布局的功能，“卫星在轨本事重构”即是其中一项。

　　据先容，这项时代可扫尾将大地编好的本事上传到星上，让卫星在轨升级里面本事。作念到不重新发新卫星，就能领有“新”卫星。

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