2020年7月31日，北斗三號(hào)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)正式開(kāi)通完成，這標(biāo)志著北斗事業(yè)進(jìn)入到全球服務(wù)新時(shí)代。從北斗一號(hào)向中國(guó)提供服務(wù)、北斗二號(hào)向亞太地區(qū)提供服務(wù)，到北斗三號(hào)向全球提供服務(wù)，中國(guó)北斗人在26年的時(shí)間里，完成了從奮起追趕到并跑超越的壯舉。

如今，北斗三號(hào)已經(jīng)在為全球上百個(gè)國(guó)家，上億用戶在智慧城市、交通運(yùn)輸、減災(zāi)救災(zāi)、農(nóng)民漁業(yè)、氣象環(huán)境等方面提供多樣化的服務(wù)。

隨著服務(wù)廣泛和深入，我國(guó)的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)“北斗”也被越來(lái)越多人知曉。不過(guò)，高科技背景令北斗略顯神秘，而在其民用化過(guò)程中，各類蹭概念、偽北斗的項(xiàng)目又層出不窮。該如何正確認(rèn)識(shí)北斗？北斗能給我們帶來(lái)什么？

日前，北京市科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)主辦、北京科技記者編輯協(xié)會(huì)承辦的科學(xué)傳播沙龍活動(dòng)，邀請(qǐng)北斗重大專項(xiàng)工程副總設(shè)計(jì)師、北斗三號(hào)衛(wèi)星首席總設(shè)計(jì)師謝軍進(jìn)行了相關(guān)分享。

如何正確認(rèn)識(shí)北斗？

“北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是國(guó)家的一項(xiàng)重大決策，是一個(gè)正式立項(xiàng)的工程研制任務(wù)，同時(shí)它現(xiàn)在也成為國(guó)家的一個(gè)重要的空間基礎(chǔ)設(shè)施，它提供三大服務(wù)：定位、導(dǎo)航、授時(shí)，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的各個(gè)方面，在軍事活動(dòng)中都非常重要，它是基礎(chǔ)的基礎(chǔ)，基礎(chǔ)的保障，基礎(chǔ)的支撐。”謝軍說(shuō)。

現(xiàn)在，北斗三號(hào)完整的系統(tǒng)已經(jīng)為全球提供定位導(dǎo)航授時(shí)、全球短報(bào)文通信、國(guó)際搜救等多種服務(wù)?；緦?dǎo)航服務(wù)的定位精準(zhǔn)水平優(yōu)于6米，測(cè)速精度優(yōu)于0.1米/秒，授時(shí)精度優(yōu)于10納秒。

基于北斗系統(tǒng)，大量的應(yīng)用新模態(tài)創(chuàng)新而生。謝軍解釋說(shuō)，北斗導(dǎo)航系統(tǒng)分為空間段、地面段和用戶段。衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)真正產(chǎn)生效益，或者說(shuō)影響大家好和不好的時(shí)候，主要就是空間段的衛(wèi)星和地面運(yùn)行管理系統(tǒng)，“孫家棟院士說(shuō)過(guò)一句話：‘天上要好用，地面要用好’，地面用好指的就是三段里的用戶段，沒(méi)有用戶段，衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)一定沒(méi)有辦法直接為老百姓服務(wù)，為裝備服務(wù)。”

謝軍打了一個(gè)比喻，“如果我們只有農(nóng)民種的糧食，像大麥、小麥、高粱，而沒(méi)有大廚師，那我們肯定也沒(méi)辦法享受到農(nóng)民的成果，就沒(méi)有辦法滿足我們的幸福感。”北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)就是無(wú)數(shù)科研人員共同勞動(dòng)的一個(gè)成果，謝軍說(shuō)，“所以，希望公眾能夠真正的學(xué)習(xí)了解北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的一些基本信息，然后能在自己的生活中間，甚至一些企業(yè)家，能夠更多地研發(fā)跟北斗相關(guān)地一些產(chǎn)品，服務(wù)百姓。”

對(duì)于時(shí)不時(shí)就出現(xiàn)的蹭“北斗”熱點(diǎn)的一些現(xiàn)象，謝軍也表示，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)已經(jīng)延伸出一個(gè)完整的產(chǎn)業(yè)鏈條，北斗領(lǐng)域的科研人員主要關(guān)注衛(wèi)星系統(tǒng)等方面的研發(fā)，也就是更多解決的是“天上要好用”，保證源頭要好；至于服務(wù)平臺(tái)方面，很多企業(yè)進(jìn)行了創(chuàng)新大膽的探索，具體的應(yīng)用新業(yè)態(tài)直接落地到具體的功能。千行百業(yè)可北斗，但這千行百業(yè)并不都納入國(guó)家北斗研發(fā)工程中。“衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的成果是怎么產(chǎn)生的，以及成果產(chǎn)生了以后，又是如何提供服務(wù)，公眾應(yīng)該對(duì)這個(gè)過(guò)程有所了解。”謝軍說(shuō)。

北斗有今天，因?yàn)閳?jiān)定不移走國(guó)產(chǎn)化道路

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)從策劃、設(shè)計(jì)再到研發(fā)，遵循的一個(gè)原則就是自主。“2010年之前，一些關(guān)鍵元器件還是要依賴進(jìn)口，比如一些計(jì)算機(jī)處理芯片，一些存儲(chǔ)器，但從2010年以后，核心部件和核心技術(shù)都是自主的，是我們自己研發(fā)出來(lái)的。”

謝軍表示，北斗是國(guó)之重器，涉及到國(guó)家安全、國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展，代表著國(guó)家科研實(shí)力和工業(yè)基礎(chǔ)實(shí)力。“北斗系統(tǒng)整個(gè)工程建設(shè)，利用了大量國(guó)家工業(yè)基礎(chǔ)科學(xué)研究的成果，同時(shí)，也牽引推動(dòng)了一批科研成果和科研基礎(chǔ)設(shè)施，北斗系統(tǒng)走到今天，就是因?yàn)槲覀儓?jiān)定不移的走國(guó)產(chǎn)化這條道路。”

比如，目前直接服務(wù)于老百姓的原子鐘就是最好的例子之一，謝軍說(shuō)，“不管是使用銣元素還是氫元素，原子鐘里有一個(gè)最簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，就是玻璃泡。這個(gè)玻璃泡的材料非常關(guān)鍵，在保證玻璃泡厚度的同時(shí)，透光性還要最好。這對(duì)材料的剛性、韌性和硬度都有要求。攻關(guān)過(guò)程中，科研人員試驗(yàn)了大量的玻璃材料，包括含堿的、中性的，最終才攻克了這個(gè)小小的玻璃泡制造難題。”

在謝軍看來(lái)，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是一個(gè)涉及多學(xué)科的復(fù)雜的大系統(tǒng)，除了材料，另一個(gè)難點(diǎn)就是做出來(lái)的結(jié)果如何證明在地面和在天上是一致的，“這對(duì)驗(yàn)證技術(shù)和試驗(yàn)技術(shù)都提出了非常高的要求。”

讓謝軍印象深刻的是北斗三號(hào)“收官之星”的發(fā)射。原本定于2020年6月16日發(fā)射，但因?yàn)榘l(fā)射前推力系統(tǒng)的一個(gè)閥門(mén)出現(xiàn)了裂紋，不得不延期發(fā)射。“正常試驗(yàn)都做完了，但做完了一次試驗(yàn)會(huì)不會(huì)對(duì)材料產(chǎn)生影響，有的時(shí)候沒(méi)有辦法進(jìn)行測(cè)試。”所以，對(duì)于閥門(mén)出現(xiàn)了漏洞，謝軍也表示“非常幸運(yùn)”，“如果在地面不發(fā)生問(wèn)題，等點(diǎn)火了以后在天上發(fā)生問(wèn)題，就意味著這次任務(wù)的失敗。而地面發(fā)生問(wèn)題后造成的任務(wù)推遲，對(duì)我來(lái)講都是可以接受的，任務(wù)成功才是硬道理。”