北斗导航系统已步入新时代 背后的故事惊心动魄

11月5日，北斗三号双星在西昌卫星发射中心发射成功。这是北斗三号卫星的首次发射，标志着中国北斗卫星导航系统步入全球组网新时代。央视专访北斗卫星导航系统总设计师杨长风，听他讲述北斗幕后故事。

突破封锁

造出卫星导航系统的“心脏”

11月5日19时45分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功发射两颗北斗三号全球组网卫星。

记者：这次发射应该是相对顺利的。

杨长风：这次发射的精度非常高。打个比方，打靶十环是最高的，但听说实际情况中，有十环还要加什么的成绩，我们这个得分就是“十加”。

中国是继美国、俄罗斯之后世界上第三个拥有自主卫星导航系统的国家。我国从上世纪后期开始探索，并逐步形成北斗一、北斗二、北斗三三步走的发展战略，逐步从服务国内到亚太再到全球。然而，这个建设过程却困难重重。

2005年，当时正在建设的北斗二号系统的“原子钟”突遇问题。原子钟就如同一块“手表”，为卫星导航用户提供精确的时间信息服务。高精度的时间基准技术直接决定着系统导航定位精度，对整个工程的重要性如同人的心脏。

杨长风：当时还想通过引进，但人家就不给你。因为这是个高精的东西，他们对我们进行技术控制。没有这个系统，基本上就是空中楼阁。

国外的技术封锁，坚定了科研人员自力更生的信念。杨长风说，大家有了一个共识，核心关键技术，必须要突破，不能受制于人。当时北斗人有一句话，“六七十年代有原子弹，我们的北斗人一定要有我们自己的原子钟”。

他们成立了三支队伍同时开展研发，并在基础理论、材料、工程等领域同步推进。就这样，仅仅用了两年的时间，科研团队就攻克了原子钟这个最大技术屏障。不仅如此，现在用在北斗三号上的原子钟，(其精度)已提升到每300万年才会出现1秒误差，完全满足了我国的定位精度要求和卫星的使用寿命。

杨长风：最后这三支队伍，干出来的东西都上天应用了，而且比国外引进的效果还好，我们的水平确实已经是一种跨越。这种能力就是逼出来的，我们就是靠着这种叫作“骨气”也好，叫作“努力”也好，把它拿下来了。

背水一战

最后时刻挤进“导航俱乐部”

2007年，难题又来了。

导航卫星发射上天的前提是要有合法的轨道位置和频率资源，这是世界各国必争的宝贵资源。2000年我国在国际电联组织争取到了轨道位置和频率资源，但这不是永久的，必须要在7年的有效期内发射卫星成功收到信号，才算是真正占有这块“太空国土”。

我国原计划在2007年底发射首颗北斗导航卫星，但是如果按照这个时间，好不容易申请的轨道位置和频率就过期了。北斗团队夜以继日，终于赶在2007年4月初的时候，进入到了最后的发射阶段。但是新的问题出现了。

杨长风：运载火箭上了发射塔架，进行第三次总检查的时候，突然卫星应答机异常，应答机是天上、地下信号联通的关键。确保拿到频率资源，要有这个信号，于是我们把应答机取出来进行修复。

此时留给杨长风他们用来修复的时间只剩下了三天的时间。他们爬上塔架打开火箭、拨开卫星，拿出有问题的应答机设备，从西昌赶到成都，从零开始，重新进行检验测试。

杨长风：那个时候，我们只能用汽车运过去，颠簸四五个小时，都是怀里抱着的，防止车的震动，像个孩子一样保护着。

记者：那三天，您怎么度过的？

杨长风：那三天说句实在话，心情紧张、沉重、压力也很大，72小时基本上没合眼。

2007年4月14日4时11分，这颗肩负着重要使命的北斗卫星起飞，于4月17日20时许传回了信号。此时。距离国际电联的“七年之限”只剩不到4个小时。

记者：您这一讲，我其实觉得风险蛮大的，如果三天内问题没解决，意味着我们可能丧失了这个空间的国土了。

杨长风：对，所以当时我说抢占这个频率叫背水一战。我记得我们第一组卫星信号发下来的时候，我们当时一个操场摆了一个桌子，摆了十几个接收机，同时接到这样一个信号的时候，当时整个操场的人都欢呼跳跃。我当时高兴激动得都流泪了，无意识地就热泪盈眶了，这是一种压力的释放。

“零窗口”发射

卫星成功躲过雷击

2011年7月27日，矗立在发射塔架上的第九颗北斗导航卫星发射在即，但当时却乌云密布，天降雷雨。通常，遇到雷电天气，大多数航天发射任务就会推迟。但是，北斗卫星导航系统不行！必须要“零窗口”发射。

杨长风：“零窗口”就是必须在规定窗口的这个时间内发射，就只有这个时间，你要具备这种能力。

记者：提前错后呢？

杨长风：它有一个窗口，前后错20分钟都可以。但错20分钟以后，对我们整个的运载工具，对我们卫星姿态控制的调整，要浪费很多的燃料。当时天气预报白天有雨，晚上没雨。但晚上临发射时，雷电雨比白天还大。

当时，气象预报是决策的唯一依据。大家在等，也是在盼，40分钟的发射窗口一点一点过去了，还是没有一点好转的迹象。就在发射窗口关闭前5分钟，气象预报雷电可能会有一个短暂的间歇。机会稍纵即逝，北斗团队果断决策，火箭带着卫星破云而出。

杨长风：发射完以后，当时还真是比较巧，发射完以后可能只有几十秒，结果又有一个雷击。

记者：对发射会有影响吗？

杨长风：已经发射上去了，只要发射上去，因为发射上去只要一百多秒，我们当时说真幸运，如果当时没发射的话，整个发射场，后果真不堪设想。

应用广泛

30多颗卫星2020年将全球组网

北斗人一步一个脚印，实现了跨越式发展。甚至开创了很多只有北斗卫星才有的新技术。建设北斗卫星导航系统，最终就是为了应用。事实上，北斗系统这些年已成功应用于我国的测绘、电信、水利、渔业、交通运输、森林防火、减灾救灾和公共安全等很多领域。

杨长风：交通部使用了我们北斗系统后，有一个全国的交通监管系统，对危险品的运输车、旅游客车、长途客车实时监控，目前已达480多万辆。去年他们做了一个统计，事故率跟原来的同期相比减少了50%，人员的伤亡率也降了50%。

据我国权威部门统计，2016年北斗系统已实现产值2000亿，这其中并不包括由此产生的社会效益和间接效益。以这次北斗三号的首次发射任务为起点，我国将迎来北斗三号卫星高密度发射。到2018年年底，将有18颗北斗卫星发射升空，到2020年，将完成30多颗北斗三号卫星的全球组网。

记者：作为总设计师，您个人还有更高的目标吗？

杨长风：未来建立我们国家的综合导航定位设施服务体系，这是我们要争取的一个目标，我估计在2030年就会实现，这可能是我们北斗四代的发展目标。造福人类、服务全球，这就是我的一个最大目标。

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