北斗三号“一箭双星”首发成功

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。这是北斗三号卫星的首次发射，也是党的十九大胜利召开后实施的首次航天发射，标志着中国北斗卫星导航系统步入全球组网新时代。

我国于20世纪后期开始探索适合国情的卫星导航系统发展道路，逐步形成“三步走”发展战略：2000年年底建成北斗一号系统，向中国提供服务；2012年年底建成北斗二号系统，向亚太地区提供服务；2020年前后建成北斗全球系统，向全球提供服务。

目前，前两步已实现，中国成为继美、俄之后世界上第三个拥有自主卫星导航系统的国家。

据介绍，与北斗二号相比，北斗三号卫星将增加性能更优、与世界其他卫星导航系统兼容性更好的信号B1C；按照国际标准提供星基增强服务（SBAS）及搜索救援服务（SAR）。同时，还将采用更高性能的铷原子钟和氢原子钟，铷原子钟天稳定度为E－14量级，氢原子钟天稳定度为E－15量级。

根据计划，我国将于2018年前后完成18颗北斗卫星发射，率先为“一带一路”沿线国家提供基本服务；2020年完成30多颗北斗卫星全球组网，具备服务全球能力。

中国北斗联天下

沙场，三军列阵。刚下演兵场的战旗、战士、战鹰、战车，接受最高统帅检阅，米秒不差。

南海，惊涛骇浪。世代漂泊在这里求妈祖、讨生活的渔民，如今无论到哪块海域、哪个岛礁，都在祖国俯瞰之中。

汶川，山崩地裂。震中映秀20多小时音讯全无，突破死亡线赶到的部队，第一时间发出100余字短报文，字字千金。

街头，车水马龙。行色匆匆的人们，随时能精准找到最近位置的旅馆、小吃店、共享单车，“出门一时难”成为过去。

这些，都因缘翱翔星空的中国北斗。北斗，已成为当代中国展向世界的一张亮丽“名片”。

中国选择：大国重器，惟有自力更生

将我国自主建造的卫星导航系统命名为“北斗”，饱含着近代以来中国历经劫难的清醒、走向复兴的企盼：中国命运必须自己掌控，中国重器必须自己打造，中国建设必须自力更生、艰苦创业！

1990年海湾战争中，装载GPS的精确打击武器首次大规模使用，作战效能令全球震惊。战火尚未远去，思想烽火已燃。卫星导航系统之于一个国家，究竟意味着什么？

如果说导弹是枪，原子弹是子弹，那卫星导航就是精确瞄准具。早在上世纪70年代，从事“两弹一星”的先驱们，就启动过“灯塔一号”工程进行探索。终因经济和技术方面难以支撑，被迫下马。

1994年，在国家经济实力、技术基础仍然非常薄弱的情况下，党中央、国务院和中央军委毅然决策启动北斗一号工程，进行试验探索。

彼时，美国GPS、俄罗斯格洛纳斯各发射了20多颗卫星，已完成了全球组网。而我国正面对1989年以来西方国家对我实施的最严密技术封锁。

彼时，最适合卫星导航的黄金频段美俄已全部占用。我国与同时希望建设卫星导航系统的欧盟，推动国际电联从航空导航频段中，最大限度地挤出一小段频率，提供卫星导航共同使用。

这一小段频率，只有黄金频段的四分之一，却是建设一个全球导航系统最基本的频率需求，且各国均可平等申请。2000年4月17日，北斗和伽利略系统同时成功申报。按照国际电联规则，必须在7年有效期内成功发射导航卫星。

摆在我们面前的只有两条路，一是寻求合作，共用资源；二是独立发展，抢占主动。

北斗人一方面立足独立自主建设，另一方面积极寻求国际合作。但对中国这样的大国，在关系国家重大竞争力的合作中，自身没有过硬实力和核心技术，往往难有对等交流，处处面临不平等壁垒。我们与欧盟的多轮频谱合作谈判，进展缓慢。

2005年，欧盟发射了首颗伽利略导航卫星。此时，距离我们申请使用的频段有效期只剩不到3年时间，而我们的首颗北斗导航卫星还在研制之中。

2007年4月14日4时11分，这颗肩负着重要使命的卫星，从西昌卫星发射中心发射升空，成功进入预定轨道；2天后的16日20时许，北京终于清晰接收到来自这颗卫星的信号。

这一刻，距离国际电联规定的频率申请失效最后期限不到4个小时。

中国北斗一飞冲天、成功“分娩”，赶上了建设全球卫星导航系统的最后一班车！

中国路径：后发赶超，道路别具特色

杀出一条血路，是中国人的血性；闯出一条新路，是中国人的自信。这既是中华民族始终屹立于世界民族之林的精神密码，也是我们党领导中国革命、改革开放和伟大复兴取得巨大成就的制胜法宝。

建设中国北斗，在我们这个发展中国家，且受到技术严密封锁情况下，不可能循着别人的路走，必须砥砺前行、换道超车。

按照空间定位原理，对地球上一个目标点进行定位，至少需要3颗卫星；考虑到时间误差，精确定位至少需要4颗卫星。这就是GPS和格洛纳斯的工作原理和全球组网方案。

如果按这条路径探索试验，既缺技术储备，又缺工程经验，更缺经费支撑，以当时的综合国力，可望而不可即。

陈芳允院士，“两弹元勋”、“863计划”倡导者之一，创造性提出了“双星定位”建设方案，即：把地心视为一颗虚拟卫星、再发射两颗地球同步卫星构成星座，经地面控制中心计算处理，实现对区域内地面目标的快速定位。这一方案用当时中国最成熟的航天技术，以最小的星座、最少的投入、最短的周期，实现了卫星导航系统建设的自主可控，为后续发展坚定了必胜信心，奠定了坚实技术基础，积累了丰富工程经验。

建成覆盖全球的导航定位系统，至少需要24颗卫星，美俄用了20多年时间。但维护我国国家主权、安全、发展利益刻不容缓，经济社会发展现实迫切，我们拖不起、等不得，必须在最短时间内让北斗发挥出最大的效益。

孙家栋院士，“两弹元勋”、东方红一号卫星的总设计师、北斗工程首任总设计师，带领北斗人创造性提出了“分步走”战略，先试验后建设，先国内后周边，先区域后全球。

地球自转“日行八万里”，导航卫星绕飞不间断，要为地面一个特定区域提供连续稳定的导航服务，按照GPS和格洛纳斯采取的单一轨道星座构型，在全球组网完成之前无法实现。要让不可能成为可能，必须构建一个全新的星座结构。

北斗人再次脑洞大开，开创性地设计了混合星座构型。2012年底，建成了由地球同步轨道卫星、倾斜同步轨道卫星和中圆轨道卫星共14颗星构成的北斗二号卫星导航系统，实现了全天时全天候为亚太大部分地区提供定位导航授时服务，为有效应对我国周边安全威胁和维护国家核心利益，及时增加了厚重砝码。

在前期发射5颗试验卫星在轨成功验证全球系统建设核心技术基础上，2017年11月5日，北斗三号全球组网双星首次发射，顺利升空。根据计划，到2020年左右，我国全面建成小康社会、实现第一个百年奋斗目标之际，30多颗北斗三号卫星将星耀全球。

核心技术终究得靠自己，北斗人再次用行动宣示，外部封锁越严，自我创新越快。不到两年时间，就自主开发研制出天稳定度达到10－14量级的原子钟，授时精度50纳秒，300万年只有1秒误差，彻底打破了他国垄断。

定位精度是导航系统的生命。依靠卫星，目前定位精度大多在10米量级。要进一步提高精度，单纯在天上下功夫，短期内难有大的突破。

北斗人收回仰望星空的慧眼，回望脚下，却发现地上大有可为。环顾辽阔大地，国家的气象、交通、地震、国土资源等行业已建有大量GPS基准站，通过技术升级改造，即可摇身变为北斗基站；在此基础上，再新建和调整优化布局，即可建成国土范围内无缝隙覆盖的北斗地基增强网。2017年，1400多个北斗基站遍布全国，上万台套设备组成星地“一张网”，国内定位精度全部达到亚米级，部分地区达到分米级，最高精度甚至可以到厘米或毫米级。这种全国“一张网”模式，让中国精度走到了世界前列。

北斗人还创造了自己的“独门绝技”，让北斗“客串”通信卫星，通过位置报告和短报文，具备告知别人我“在哪儿”“干什么”的独特功能。可别小瞧这个本事，汶川地震救援表明，在地面通信信号盲区或其他通信手段失效后，它就成了紧急时刻拯救生命的最后“保险索”。

2016年，北斗二号卫星工程以4个国际首创、10大技术创新、128项发明专利和其他72项知识产权，获得国家科技进步特等奖。大器晚成的中国北斗，成功登上了我国科技重大工程的创新巅峰。

拓路！道路承载着发展，道路连接着友谊。中国北斗秉持和践行“世界北斗”的发展理念，努力建成服务全球、造福人类的“顺风车”“高速路”……

服务全球，必须覆盖全球。

按照传统卫星管理手段，控制使用好绕飞地球的卫星，需要有遍布全球的地面站。在难以全球布站的情况下，必须建立卫星之间的星间链路，实现卫星管卫星，这是世界导航领域的前沿技术，也是北斗三号工程建设必须解决的难题。

2015年8月，两颗全球系统试验卫星首次建立起星间链路，标志着我国掌握了这一国际领先的核心技术；经过持续实践优化，已具备全面建设推广的能力。

服务全球，必须融入全球。

三年前，北斗与GPS在达成频率兼容共识基础上，正式建立合作机制，共同推动民用卫星导航技术发展。两年前，北斗与伽利略完成卫星导航频率协调工作。近日，北斗与格洛纳斯成功进行两大系统的兼容试验，联手打造兼容使用、精度更高卫星集群的前景可期。

日臻完善的中国北斗，蜕变成为世界北斗的道路越走越宽！

服务全球，必须赢得全球。

北斗二号建成后，在向国内提供系统服务的同时，即公开向北纬55度到南纬55度、东经55度到180度的亚太地区提供定位精度优于10米、测速精度优于0.2米／秒、授时精度优于50纳秒的免费服务。

在我国周边和“一带一路”沿线，巴基斯坦的交通运输、港口管理，缅甸的土地规划、河运监管，老挝的精细农业、病虫灾害监管，文莱的都市现代化建设、智慧旅游，印尼的海上集成应用，北斗正提供心贴心定制服务；分别与马来西亚、新加坡、柬埔寨等开展交流合作，与沙特、阿联酋、埃及、摩洛哥、突尼斯、阿尔及利亚等国家制定推进措施，在泰国建成了小型北斗地基增强系统示范网等。中国胸怀和中国贡献伴随“太空丝路”不断延展。

中国思维：利国惠民，发展永无止境

为了人民、依靠人民，以人民为中心，是我们党战胜敌人、执政兴国的传家之宝；大众创业、万众创新，把创新作为引领发展的第一动力，是我们发展经济、强国富民的力量之源。

北斗的建成，举全国之力；北斗的发展，集民众之智；北斗的应用，惠民生所需。

国之重器，其利于国。

导弹呼啸、战机轰鸣、军舰破浪、将士列阵，北斗如影随形，战场的主动权、战斗力的增长极牢牢掌控在自己手中。

5万余艘渔船、400多万辆营运车辆安装了北斗终端，民航也将依托北斗建设航空器全球追踪系统，交通更加可控安全。

地质灾害多发的云贵川陕等地，大桥、隧道、边坡以及城市的灯塔、高楼、老旧房屋，北斗能够实时监测、预判危险、及时报警，人民生命财产安全更有保障。

耕地辽阔的新疆、黑龙江等地，农业机械安装北斗终端，拖拉机自动沿线耕作，无人机自动定量喷洒农药，土地使用率提高5％，复播准确率提高到100％，农药节省40％，劳动生产效益大幅提升。

2015年“4·25”尼泊尔地震，北斗穿越可可西里、翻越唐古拉山，指引救援队伍千里驰援。今年8月8日四川九寨沟地震，北斗短报文第一时间将灾区情况送达应急指挥中心，北斗无人机第一时间传回灾区现场航拍画面、实施消毒防疫，北斗智慧景区平台第一时间帮助指挥中心调度管理搜救小队、搜救车辆。8月下旬，超级台风“天鸽”突袭广东，347艘渔船在北斗引导下安全回港……“北斗呼叫，天降神兵！”面对一起起突发重大灾害，北斗开启一扇扇“生命之门”。

民以食为天，百姓餐桌安全第一。利用北斗定位和网络技术，市场上销售的“北斗菜”，扫一扫二维码，都能追踪它长在谁家地、用的谁家种、施过什么肥。如今，越来越多的菜农加入“北斗菜”网络平台，为自己的绿色蔬菜“正名”。一些地方的水果种植、畜牧养殖，以至中药生产，都开始利用北斗终端进行溯源管理、全过程监控，百姓关注的食品药品安全问题有望从技术上得以解决。

居易行难，过去人在旅途，常常身在囧途。如今，加入或使用了北斗的电子地图、约车软件，共享单车、位置分享，你能更任性地说走就走、想到能到、相聚不难。便利带来的烦恼，如共享单车乱停乱放、蓄意破坏，汽车驾驶横冲直撞、“路怒”斗气，长途运营疲劳驾驶、超速越线违章行车，运用北斗，都将可识别、可定位、可监管、可处罚。大型客车、学生校车、危险品运输车等强制安装北斗终端，超时超速和不按规定路线行驶得到及时警示提醒，交通违章率和事故伤亡率各下降50％；设置北斗电子围栏，共享单车的无序停放有望得到有效治理。

老人和孩子的安全与健康，维系着亿万家庭的幸福。北斗拐杖，在老人意外摔倒等危险发生时，能第一时间发出报警信号，通知家属和医院及时救护；北斗手机，遇到紧急情况只需按下求救按钮，就会立刻向相关人员、机构发送精准信息；戴着北斗手表的儿童，一旦离开安全区域，父母就会收到报警信号。随着北斗技术应用的日臻完善，“老吾老以及人之老、幼吾幼以及人之幼”的理想社会，将生动展现在人们面前。

天上翱翔“北斗”星，飞入寻常百姓家。打破垄断、更接地气的中国北斗，将很快成为人们更贴心更便利更可靠的忠实伴侣和“守护神”。

创新引擎，潜能无限。

先进技术一旦被民众了解掌握，就会迸发出无穷力量。在国家创新驱动战略的引领下，北斗系统作为一项国家高科技工程，一个开放型创新平台，日益激发出全民创业创新的巨大激情和无限潜能，特别是人们将北斗的高精度定位、高精度授时、短报文发送功能，与正在普及运用的互联网、大数据、云计算、人工智能、先进智造等前沿科技碰撞融合，不断地“裂变”“聚变”，产生巨大的科技发展和经济社会效益。

有识之士和有慧眼的商家，纷纷投身北斗产业，加入北斗“朋友圈”，一条完整的产业链初具规模。在上游，自主研发的芯片、板卡、天线等核心产品配套齐全、达到世界先进水平，高精度板卡和天线销量分别占国内市场份额30％和90％。在中游，手持、车载、船载、机载、可穿戴等各型北斗终端、北斗产品层出不穷、琳琅满目。在下游，基于北斗的数据采集分析、监测监控、指挥调度等运营服务业迅速兴起，在国土测绘、海洋应用、气象水文、森林防火和智慧城市、驾培驾考、文物防护、动物保护等行业异军突起。短短几年，全国从事北斗开发应用的企业已达1.4万家，从业人员近45万，总体产值2118亿元；在70多个国家和地区，吸引了大量忠实的“北斗粉”。

北斗系统的全域覆盖、全时联通，将推动万物互联时代的加速到来，一种全新的“北斗＋”生产生活方式已初见端倪。“北斗＋物流”，包装可以根据商品体积重量自动选择包装箱，发货可以根据地址自动分拣配送，买家可以随时知道所购物品的行踪轨迹。“北斗＋支付”，能够对1秒钟内成百上千的股票、车票购买申请进行精确排队，按序办理；通过精确掌握车辆位置变化和时间长短，从云端快速准确完成高速公路行驶缴费、公共场所停车收费、车辆自动充电计价等。“北斗＋工作”，警察坐在指挥中心，就能通过北斗移动警务系统实现对巡逻警车和警力的精准调度，做到快速出警、就近派警；农民在家里干着家务逗着娃，就能通过北斗无人机在田里播着种洒着药；牧民坐在家中喝着奶茶聊着天，就能通过北斗项圈放牧几公里外的羊群牛群……

在很快就将到来的美好日子，让我们互致问候：今天，你“北斗”了吗……

揭秘

北斗第三步 当惊世界殊

北斗三号将怎样实现从国内到区域再到全球卫星导航的“三级跳”？技术层面领先在哪？又会带给国人和世界怎样的惊喜？

北斗导航实现历史性“三级跳”

“你需我有、你要我优，服务人类社会，造福大众百姓。”自2012年12月27日，北斗区域导航系统正式提供区域服务以来，北斗系统受到了越来越多国家的关注。

2017年1月，北斗二号卫星工程获得国家科学技术进步奖特等奖。航天科技集团北斗二号工程卫星系统总师杨慧表示，北斗二号卫星工程历时8年研制建设，摆脱了对国外卫星导航系统的依赖，实现了历史性的“三级跳”。

“中国的北斗，世界的北斗。”正在从蓝图变成现实。航天科技集团五院北斗三号工程副总设计师、卫星首席总设计师谢军介绍，早在北斗二号正式提供区域导航定位服务前，我国就开始了北斗三号全球导航系统的论证研制工作，确定了建设独立自主、开放兼容、技术先进、稳定可靠的全球卫星导航系统的发展目标。

谢军表示，相对于北斗二号区域系统，北斗三号服务区域将扩展至全球，同时，实现了下行导航信号升级与改造等关键技术方面的突破，实现了与北斗二号下行导航信号的平稳过渡，并在此基础上增加了新的导航信号，为用户提供更为优质的服务。

北斗三号技术突破看点多

总体而言，北斗三号具备高精度、高可靠、高保险、多功能等特点。

——高精度。在北斗二号性能的基础上，北斗三号在设计之初，就把目标放在尚未发射的第三代GPS导航卫星以及欧洲伽利略导航系统的设计指标上。

北斗三号全球导航系统的定位精度将大幅提升，达到2.5米至5米水平，建成后的北斗全球导航系统将为民用用户免费提供约10米精度的定位服务、0.2米／秒的测速服务，并且将为付费用户提供更高精度等级的服务，卫星设计寿命达10年以上。随着北斗地基增强系统提供初始服务，可提供米级、亚米级、分米级，甚至厘米级的服务。届时，中国北斗的精度将与美国GPS相媲美。

——高可靠。北斗是一个系统工程，用户每一次享受到北斗系统的服务，都必须保证有至少4颗卫星提供服务；北斗又是一个全球覆盖的系统，至少需要有20余颗卫星同时提供稳定服务，这一特点决定北斗系统对质量可靠性要求比单星更高，对产品可靠性的要求更苛刻。北斗还是一个固有属性要求必须连续运行的系统，信号不能中断，系统必须连续、稳定、完好、可靠。

——高保险。据航天科技集团五院北斗三号卫星总设计师王平介绍，北斗卫星全球导航系统作为一个大型系统工程，采用多重可靠性“加固”措施，可最大限度地增强系统的保险系数。

——多功能。中国北斗除具有短报文等特色功能外，还可以将用户的位置信息发送出去，让其他人可以知道用户的情况，较好地解决了何人、何事、何地的问题。把短信和导航结合起来，是北斗卫星导航系统的一大特色，一个终端，就可以导航、通信兼备。

北斗服务无处不在

ofo小黄车与北斗导航共同推出北斗智能锁；小蓝单车利用北斗地基增强系统实现了米级定位，即使在树荫下也不会出现“漂移”……为了更精准地报告“我在哪里”，共享单车都陆续接入了北斗高精度时空定位服务。

共享单车只是北斗近在眼前、服务民生的应用之一。从抢险救灾到精准农业，从渔业播报到智慧房管……近年来，北斗卫星导航各类高精度位置服务产品以“北斗＋互联网＋其他行业”的新模式，广泛应用到国计民生方方面面。

不久前发布的《中国卫星导航与位置服务产业发展白皮书（2016年度）》显示，2016年我国卫星导航与位置服务产业总体产值达到2118亿元，较2015年增长约22.06％。北斗对产业核心产值的贡献率达到70％，我国卫星导航与位置服务产业前景广阔。

中国卫星导航定位协会会长于贤成表示，北斗技术已跳出单一导航技术的范畴。在城市燃气、城镇供热、电力电网、供水排水等多种行业的迫切需求下，国家北斗精准服务网已为全国超过400座城市的各种行业应用提供北斗精准服务，有效推动智慧城市基础设施的优化和完善。