“中國(guó)要成為航天強(qiáng)國(guó)，衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是‘標(biāo)配’，是必須要有的‘利器’?！?/p>

1月9日，國(guó)家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)大會(huì)在北京召開(kāi)。北斗二號(hào)衛(wèi)星工程榮獲國(guó)家科技進(jìn)步特等獎(jiǎng)。在這樣一個(gè)特殊的歷史節(jié)點(diǎn)上，北斗二號(hào)衛(wèi)星工程原副總設(shè)計(jì)師、北斗系統(tǒng)高級(jí)顧問(wèn)李祖洪對(duì)《中國(guó)科學(xué)報(bào)》記者作出了上述表述。

四個(gè)“第一”

北斗二號(hào)衛(wèi)星工程是國(guó)家科技重大專項(xiàng)，是我國(guó)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建設(shè)“三步走”發(fā)展戰(zhàn)略承前啟后的關(guān)鍵一步，其任務(wù)是建成覆蓋我國(guó)及亞太地區(qū)的北斗二號(hào)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，滿足我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和國(guó)防軍隊(duì)建設(shè)急需，保障國(guó)家安全和戰(zhàn)略利益。

工程自2004年8月立項(xiàng)以來(lái)，歷時(shí)8年完成研制建設(shè)，建成了由14顆組網(wǎng)衛(wèi)星和32個(gè)地面站天地協(xié)同組網(wǎng)運(yùn)行的北斗二號(hào)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，并于2012年12月正式向我國(guó)及亞太地區(qū)提供導(dǎo)航、定位、授時(shí)和短報(bào)文通信服務(wù)，服務(wù)區(qū)內(nèi)系統(tǒng)性能與國(guó)外同類系統(tǒng)相當(dāng)，達(dá)到同期國(guó)際先進(jìn)水平。

全國(guó)300多家單位、8萬(wàn)余名科技人員參加了研制建設(shè)工作。如中國(guó)科學(xué)院上海天文臺(tái)從承擔(dān)北斗一代、二代設(shè)備研制任務(wù)至今已有近十年，是中科院承擔(dān)任務(wù)最多的單位之一。上海天文臺(tái)主要承擔(dān)了信息處理系統(tǒng)、時(shí)間頻率系統(tǒng)和激光測(cè)距系統(tǒng)的研制任務(wù)。同時(shí)，成功開(kāi)展了北斗衛(wèi)星的星地激光時(shí)間比對(duì)測(cè)量，獲得了高精度測(cè)量數(shù)據(jù)，圓滿完成了北斗導(dǎo)航衛(wèi)星激光時(shí)差測(cè)量?jī)x研制項(xiàng)目。在2012年，上海天文臺(tái)研制的系統(tǒng)參加了我國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的聯(lián)調(diào)聯(lián)試工作，保證了我國(guó)導(dǎo)航系統(tǒng)的正式開(kāi)通服務(wù)。2013年，上海天文臺(tái)獲得了北斗先進(jìn)集體榮譽(yù)稱號(hào)，也成為本次國(guó)家科技進(jìn)步特等獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)單位。

中科院國(guó)家授時(shí)中心在北斗任務(wù)中承擔(dān)了系統(tǒng)時(shí)間溯源、GNSS時(shí)差監(jiān)測(cè)、時(shí)間頻率體系及原子鐘研制等多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)任務(wù)，在北斗系統(tǒng)的建設(shè)和發(fā)展中發(fā)揮了重要支撐作用，成為本次國(guó)家科技進(jìn)步特等獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)單位。

北斗二號(hào)衛(wèi)星工程總設(shè)計(jì)師助理郭樹(shù)人認(rèn)為，工程實(shí)現(xiàn)了國(guó)際衛(wèi)星導(dǎo)航領(lǐng)域和我國(guó)航天領(lǐng)域的多個(gè)首創(chuàng)，走出了一條符合中國(guó)國(guó)情、獨(dú)具中國(guó)特色的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)發(fā)展道路。

“北斗二號(hào)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)取得了‘四個(gè)第一’。”他說(shuō)，“一是國(guó)際上第一個(gè)多功能融為一體的區(qū)域衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，二是我國(guó)第一個(gè)與國(guó)際先進(jìn)系統(tǒng)同臺(tái)競(jìng)技的航天系統(tǒng)，三是我國(guó)第一個(gè)面向大眾和國(guó)際用戶服務(wù)的空間信息基礎(chǔ)設(shè)施，四是我國(guó)第一個(gè)復(fù)雜星座組網(wǎng)的航天系統(tǒng)?！?/p>

然而，這些“第一”的取得談何容易。北斗二號(hào)的創(chuàng)新是為實(shí)用而創(chuàng)新，在資源有限的環(huán)境下，從設(shè)計(jì)到產(chǎn)品，各個(gè)環(huán)節(jié)的都有大量空白等待填補(bǔ)。

“北斗就是要打‘中華牌’”

北斗二號(hào)衛(wèi)星工程衛(wèi)星系統(tǒng)總設(shè)計(jì)師楊慧還記得，當(dāng)年他們?nèi)?guó)外求購(gòu)一臺(tái)星載銣原子鐘時(shí)，卻被對(duì)方告知“如果你們買了，伽利略（注：歐洲研制的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)）就不買了。你們能不能等他們先挑完了再來(lái)？”

這件事讓楊慧感到深深的恥辱。星載原子鐘被稱為導(dǎo)航衛(wèi)星的“心臟”，是北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的核心技術(shù)。該技術(shù)之前僅為少數(shù)西方國(guó)家所掌握，在我國(guó)屬技術(shù)空白，能否突破關(guān)乎北斗系統(tǒng)建設(shè)的成敗。楊慧感到，在這些“卡脖子”的關(guān)鍵產(chǎn)品、關(guān)鍵技術(shù)上，中國(guó)只能憑借自己的力量實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化。

中科院武漢物理與數(shù)學(xué)研究所在這個(gè)困難時(shí)刻挺身而出。該所研究人員對(duì)星載銣原子鐘一系列關(guān)鍵技術(shù)開(kāi)展攻關(guān)，對(duì)原子鐘精度、小型化、壽命、可靠性和衛(wèi)星環(huán)境適應(yīng)性的研究取得系統(tǒng)化成果。

武漢物數(shù)所研制的星載銣鐘產(chǎn)品，性能指標(biāo)與美國(guó)GPS系統(tǒng)的同期技術(shù)相當(dāng)，居國(guó)內(nèi)領(lǐng)先、國(guó)際先進(jìn)水平，批量用于北斗衛(wèi)星，為北斗系統(tǒng)如期建成和運(yùn)行服務(wù)發(fā)揮了關(guān)鍵作用。該成果使我國(guó)星載原子鐘技術(shù)實(shí)現(xiàn)了從無(wú)到有的跨越，打破了國(guó)外的技術(shù)壟斷，突破了北斗系統(tǒng)工程的技術(shù)瓶頸，對(duì)提升我國(guó)原子鐘和空間技術(shù)水平起到重要作用。

由于在星載原子鐘方面的貢獻(xiàn)，武漢物數(shù)所也成為本次國(guó)家科技進(jìn)步特等獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)單位，團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人梅剛?cè)A成為獲獎(jiǎng)個(gè)人。

“國(guó)產(chǎn)化是北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的一大閃光點(diǎn)?！崩钭婧檎f(shuō)，“我們北斗就是要打這張‘中華牌’?！?/p>

從區(qū)域走向世界

如今，隨著北斗二號(hào)衛(wèi)星工程建設(shè)的圓滿完成，中國(guó)從根本上擺脫了對(duì)國(guó)外衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的依賴，徹底掌握了時(shí)空基準(zhǔn)控制權(quán)、衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)發(fā)展主動(dòng)權(quán)、國(guó)際規(guī)則制定話語(yǔ)權(quán)，為我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)和國(guó)防安全提供了有力保障。

作為我國(guó)服務(wù)國(guó)際社會(huì)的公共產(chǎn)品，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)已成為代表中國(guó)的一張“國(guó)家名片”。目前，北斗二號(hào)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)可服務(wù)50多個(gè)國(guó)家、30多億人口，成為聯(lián)合國(guó)確認(rèn)的四大核心供應(yīng)商之一。

根據(jù)北斗系統(tǒng)“三步走”發(fā)展戰(zhàn)略，在確保北斗二號(hào)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，推進(jìn)系統(tǒng)應(yīng)用的同時(shí)，團(tuán)隊(duì)正在按計(jì)劃實(shí)施北斗三號(hào)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建設(shè)。2015年以來(lái)已成功發(fā)射5顆新一代北斗導(dǎo)航衛(wèi)星和2顆區(qū)域服務(wù)備份衛(wèi)星，2016年已完成新一代北斗導(dǎo)航衛(wèi)星試驗(yàn)驗(yàn)證，基本固化新一代北斗導(dǎo)航衛(wèi)星狀態(tài)。

郭樹(shù)人介紹，北斗三號(hào)衛(wèi)星工程計(jì)劃在2018年前后，完成約18顆全球組網(wǎng)衛(wèi)星發(fā)射，率先為“一帶一路”沿線國(guó)家提供基本服務(wù)；2020年形成全球服務(wù)能力，建成世界一流的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。

“北斗二號(hào)建設(shè)運(yùn)行的12年來(lái)，我們團(tuán)隊(duì)付出了很多，這次能夠獲得國(guó)家科技進(jìn)步特等獎(jiǎng)，是國(guó)家對(duì)我們過(guò)去工作的一種肯定。”李祖洪說(shuō)，“這個(gè)榮譽(yù)也會(huì)激勵(lì)著北斗團(tuán)隊(duì)繼續(xù)努力，把北斗三號(hào)建好，通過(guò)彎道超車，實(shí)現(xiàn)國(guó)際領(lǐng)先。”