今天，北斗三号全球卫星导航系统建成暨开通仪式在人民大会堂举行。
习近平宣布：“北斗三号全球卫星导航系统正式开通！”现场响起热烈掌声。
来源：新华视点
“万里长征成功迈出了第一步！作为北斗三号的建设者代表，我感觉备受鼓舞。”今天上午，中科院微小卫星创新研究院副院长、北斗三号系统卫星总设计师林宝军研究员，刚在人民大会堂参加完北斗三号全球卫星导航系统建成暨开通仪式，第一时间接受新民晚报电话采访时如是说。电话那头的他，很是激动：“从无到有，从区域到全球，北斗卫星导航系统实现了真正的跨越式发展，没有辜负全国人民的期望。这是我国第一个复杂网络、高性能、又离老百姓最近的航天系统工程，我们一定会管好用好已经在轨的北斗卫星，并已开始为下一代导航卫星继续奋战，未来不仅要让广大用户对北斗用得放心，而且打心底相信和喜欢北斗。”
林宝军写了一首藏头诗，表达此时此刻的心潮澎湃：“自主铸就北斗星，创新擘画玉汝成；开放彰显乾宇志，融合时空谋共赢。万众抗疫同舟济，一心相异退群声；追求普惠华夏愿，卓越湛卢献和平。”藏在每句开头的是新时代北斗精神——自主创新、开放融合、万众一心、追求卓越。对北斗团队而言，创新的征途又一次站在了新的起点前。
林宝军喜欢用“湛卢剑”来比喻北斗，“这是欧冶子铸造的一把无坚不摧而又不带丝毫杀气的兵器，是正义与仁德的代表，我们建造北斗是为服务全球民众，保家卫国，而不是为了称霸；我们的北斗将成为中国的北斗，世界的北斗，一流的北斗。”
林宝军
位于上海张江的中科院微小卫星创新研究院，是北斗卫星团队中的主力军。35颗北斗三号卫星（含试验卫星）中，有12颗“家”在上海。从北斗三号首发星成功发射，到圆满完成全球组网，平均年龄不过三十出头的中科院北斗导航卫星研制团队，以勤于学习、勇于创新、敢于挑战、善于合作、甘于奉献的精气神，经历超常规的攻关强度和压力，完成了12颗北斗导航卫星的抓总研制和发射，也实现了众多关键技术的突破与创新，令北斗系统时频精度更优、信号质量更好、用户体验更佳。
实现了卫星小型化、轻量化、长寿命、高性能的专用导航卫星平台，帮助北斗系统实现了“一星通星星通”的星间链路，高精度时频无缝切换技术，信号播发大功率放大技术，吸收隔离的三工馈电网络，国产龙芯CPU+FLASH的架构和在轨赋能技术……林宝军和同事们每次说起北斗的创新都如数家珍，他把这些技术创新总结为瓶颈、制高点、用户体验等多个方面，“还有很关键的一点，北斗的核心器部件已实现国产化，全部自主可控”。林宝军介绍说，北斗导航系统的定位精度指标在国际四大导航系统中处于领先。
独特的星间链路，是北斗系统的一大“神器”，仿佛为卫星成功搭建了“空间即时通讯网”，基于国内段便可以实现对全球卫星的掌控，再不用担心北斗卫星“飞太远收不到家里讯息”。卫星各自在轨飞行过程中会有转向，为了避免星与星之间“串线”“断线”，星间链路巧妙地将设备安装在卫星的“肚皮”底下，再也不会有自己挡住自己的尴尬。
林宝军自豪地介绍，星间链路实现了一星通星星通之后，卫星观测值提高了10-30倍，测控覆盖从30%提高到100%，令导航能力再上台阶，实现了相当于美国GPS2到GPS3的跨越。
创新 不仅仅是技术
“有时候，理念和观念的创新，比技术创新更不容易。”林宝军感慨地说。北斗三号研制这十年里，中科院北斗导航卫星研制团队完成了许多“不可能完成的任务”，创造了“以前无法想象的奇迹”。
其中，备受赞誉的便是突破常规的“功能链”设计理念。传统的卫星设计按十几个分系统来“拼图”：结构、热控、姿控、星务、测控、通信、能源……好处是各司其职、便于管理，哪里出了问题就找哪个分系统负责到底。但是，这么多分系统，这么多沟通环节，这么多设备器件的重复，难免造成资源和时间的浪费。于是，新一代北斗另辟蹊径，按学科“合并同类项”，串起有效载荷、结构热、电子学和姿轨控等4条“功能链”。“举个例子，以前星上二十几台计算机的活，现在几台就能完成，不仅重量轻了，能耗和故障率也会几何级减少。”于是，卫星系统结构的简化，不仅减小卫星的体积、重量和能耗，而且提高了系统的固有可靠性，使小卫星实现大功能。
再加上中国科学院导航卫星专用平台采用的框架面板结构、单独星敏感器定姿、高功能密度综合电子架构等技术，新一代北斗成功“瘦身”，“吨位”从三四吨减轻至一吨左右，载荷承载比却有增无减，也为一箭多星快速发射组网奠定了基础。据介绍，像北斗这样的长寿命卫星，一两年发一颗也算勤快了，2017年11月5日到2019年12月16日的25个月中，北斗全线超高强度超高密度实施了18次发射，部署了30颗星，任务最密集的一年里，中科院团队9个月接连发射了8颗卫星——这个纪录连GPS和伽利略都做不到。
又比如，国际航天界有个不成文的规矩，每一次航天器发射，集成新技术不宜超过30%。然而，新一代北斗首发星上近八成都是新技术。谁说新技术是不可靠的代名词？北斗导航卫星研制团队说，科学目标+创新技术+成熟工艺+充分地面试验，就能取得跨越式发展。
再比方说，既要产品长寿、靠谱、经久耐用，又要产品持续先进，这可能吗？林宝军告诉记者，技术攻关常常需要十年磨一剑，而卫星的寿命长则10-12年，这意味着到了卫星的“寿命末年”很难保持技术上的先进性。为了突破这一天花板，中科院北斗导航卫星研制团队不循规蹈矩，采用不寻常的“长板理论”——硬件指标按最长的板来设计，对导航卫星的配置进行前瞻性规划，研制中做好保底准备，守住工程建设底线，并不断用技术创新和软件升级来补齐短板。于是，有了氢原子钟与铷原子钟无缝切换，有了“超前”优化的时频精度配置；于是，有了在轨赋能技术，在地面上便可以对太空中的在轨卫星重构信号体制，让卫星在天上“有错能改”“自我修复”“刷新功能”。
中科院北斗导航卫星研制团队
斗转星移，岁月如梭，与之对应的是授时、是距离、是定位、是通信……据统计，人类80%的生活都与时空有关。建立在时空基准上的导航，可谓最贴近百姓日常生活、最接地气的卫星了。2020年7月31日，习近平总书记在人民大会堂向全世界庄严宣布——北斗三号全球卫星导航系统建成，正式为全球用户提供全天候、全天时、高精度的定位、导航和授时服务。这也意味着，下一代北斗的征途已经启程。
今年入汛以来，我国长江中下游地区遭受严重洪涝灾害。在全国各地的防汛减灾工作中，北斗综合减灾示范项目，发挥北斗终端移动4G+短报文多网络融合的通信保障优势，开展灾区灾害信息报送。
在抗击新冠肺炎疫情的特殊战斗中，北斗导航系统也是富有战斗力的“尖兵”。目前，疫情防控进入常态化，北斗系统支持的无人驾驶车，依然在为部分人员密集区域的配送而奔忙。
不知不觉，北斗早已通过各种终端为我们服务。不夸张地说，生活何处无北斗？“让北斗好用耐用，老百姓愿意用喜欢用，以后GPS不再是导航的代名词，想到导航就能想到北斗”，这是北斗人的心愿。
林宝军告诉记者，下一代北斗卫星不单单满足用户的简单需求，还要引领需求；不仅仅在室外指引方向，而且能结合5G等先进通讯技术实现室内精确导航；不仅仅能在海面提供导航定位和搜救服务，而且能深入到水下；不仅仅为地球表面导航，而且能为深空探路引航。根据我国导航战略需求，2035年还将建设更加泛在、更加融合、更加智能的综合定位导航授时系统。
“你负责诗和远方，我负责路途坦荡”，北斗人常常这么说。中国的北斗、世界的北斗、一流的北斗，承载着我们更多更新的期待，又出发了！
--新民晚报 董纯蕾
