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中国为什么要建立北斗卫星导航系统?

作者:金兴助孕公司时间:2020-10-19 17:10:04热度:18831
澎湃新闻特约撰稿时青昊【编者按】习近平总书记指出,历史是最好的教科书,也是最好的清醒剂。学习党史、新中国史、改革开放史、社会主义发展史这“四史”,是党员干部的一

  澎湃新闻特约撰稿 时青昊

  【编者按】

  习近平总书记指出,历史是最好的教科书,也是最好的清醒剂。学习党史、新中国史、改革开放史、社会主义发展史这“四史”,是党员干部的一门必修课。继2019年全国两会期间首度开设“政治关键词”专栏、新中国成立70周年到来之际二度推出“政治关键词”专栏后,澎湃新闻继续与上海市社会科学界联合会、上海市政治学会联合开启“四史”关键词。

  今天刊发“四史”关键词第59篇,关键词是北斗卫星导航系统。

  中国为什么要建立北斗卫星导航系统?

  目前,美国、俄罗斯、中国、欧盟都建立了自己的卫星导航系统。1994年,中国在财政十分拮据的情况下,为什么要建立自己的卫星导航系统?

  其直接原因,可以用两件事说明:第一,海湾战争引发新军事革命。1991年,海湾战争开创了以空中打击力量决胜的先例;最亮眼的是精确制导武器,美国GPS为精确制导提供了关键技术支持。海湾战争引发了一场世界性的新军事革命,GPS定位系统成为各国关注的焦点。

  第二,“银河号”事件迫使中国发展自主卫星导航。1993年7月23日,中国“银河号”货轮行驶到印度洋上,导航系统突然没有信号,船只无法继续航行。后来得知,原来是美国对伊朗禁运,故意停掉了这个海域的GPS信号。

  “银河号”的消息传回国内,孙家栋院士与国防科工委副主任沈荣骏联名“上书”,建议启动中国的卫星导航工程。1994年12月,北斗导航实验卫星系统工程获得国家批准。

  尽管卫星导航系统,最早源于战争需求,但它的作用远不止军事领域,在国民生产生活诸多领域都扮演着重要的角色。在无人驾驶、测绘、航海、救灾等众多领域,卫星导航系统发挥着无可替代的作用;今天,开车在大城市中穿行,很多“路盲”离开卫星导航,已经寸步难行;我们生活中的共享单车、电子围栏停车等也离不开卫星导航系统;卫星导航系统也为大面积农业机械化耕作提供了便利。

  北斗卫星导航系统为什么要“三步走”?

  中国之所以要“三步走”,简单地说,是因为两个原因:一是因为当时我们国家穷;二是因为我们国家虽然穷,但中国的科学家们仍自强不息。

  早在上世纪60年代,中国就开始研究卫星导航。但这个项目太“烧钱”,这一计划并未实施。不过,我们的科学家从未放弃卫星导航研究。到1985年10月,中国科学院和解放军原总参谋部测绘局联合开会,“863”计划倡导者、中科院院士陈允芳提出了一个相对“省钱”的构想:用两颗地球静止轨道卫星,就可以覆盖中国区域。这一构想,日后被称为“双星定位”理论,成为日后北斗一号的雏形。2000年,北斗一号的两颗卫星发射成功,中国成为继美国GPS、俄罗斯格洛纳斯之后世界上第三个拥有自主卫星导航系统的国家——这是后话。

  1994年立项之后,北斗人开始真刀真枪地干起来,马上遇到了囊中羞涩的困境。美国从1973年开始研发GPS,到1994年已投入了超过200亿美元,每年维护费就高达5亿美元;而1994年,中国包括航天在内7大技术领域的“863”计划预算一共才100亿元人民币。

  穷有穷的办法,既然不能一口吃个胖子,那就分三口吃。于是,中国将卫星导航系统建设分“三步走”:第一步是覆盖国内,第二步是覆盖亚太,第三步再覆盖全球。这就是北斗一号、北斗二号、北斗三号的由来。

  北斗卫星导航系统经历了哪些艰难险阻?

  北斗卫星导航系统,经历的艰难险阻实在太多,我们只能了解“冰山的一角”。

  第一个艰难险阻是研制原子钟。原子钟的精度,直接决定着卫星导航系统的精度。按北斗总设计师杨长风制定的目标,原子钟误差要达到10的负12次方,即每十万年只出现一秒误差。原子钟对整个工程的重要性如同人的心脏,这种核心技术别人绝不会给我们,中国只能靠自己。中国组建了中科院、航天科技、航天科工三支队伍,同时攻关。经过两年拼搏,国产星载原子钟被研制出来,性能比欧洲原子钟还要好。当初我们想买,欧洲不卖;现在欧洲立刻同意卖,而且降价一半,但中国仍坚持用自己的原子钟。

  另一个惊险的瞬间是争分夺秒打赢频率保卫战。任何一个国家,想要发展自己的卫星导航系统,必须首先向国际电信联盟(ITU)申请频率,所以频率成为美、俄、中、欧四方必须争夺的宝贵资源。2000年4月17日,中国向国际电信联盟提出频段申请;同年6月5日,欧盟伽利略卫星导航系统也提出了频段申请。关于频率,国际电信联盟有两个规则:“先用先得”和“逾期作废”。所谓“逾期作废”,指频率有效期以申请日期开始计算,7年不用作废。也就是说,中国北斗二号的首颗卫星必须在2007年4月18日零点之前成功发射并成功播发信号,否则“逾期作废”。所谓“先用先得”,就是说中国要和欧盟竞赛,因为中欧双方申请的频率有一段高度重合,双方需要竞争频率。中国北斗二号2004年启动,在起跑线上已经输了欧盟伽利略系统2年。2005年12月28日,欧盟伽利略计划的首颗实验卫星被顺利送入太空。让人意外的是,这颗卫星没开通频率,原因是开通频率需要花钱,此时欧盟手头紧。中国必须赶紧抓住机遇,但偏偏好事多磨:中国北斗二号首颗卫星已经上了发射架,发现卫星上的应答机出现异常。经过争分夺秒抢修,2007年4月14日4时11分,北斗二号首颗卫星成功发射;4月17日20点,卫星发出第一组信号,比国际电信联盟设定的“七年之限”提前了4个小时。中国的频率保卫战取得成功。

  北斗二号首颗卫星发射成功,解决了频率问题,也扫清了主要技术障碍。随后中国逐渐进入“北斗速度”模式:2018一整年,北斗共发射了18颗卫星,创造了世界纪录。2020年6月23日9时43分,最后一颗北斗组网卫星在西昌发射成功。至此,中国耗时26年、先后发射59颗卫星的自主卫星导航系统终于建成。这意味着,北斗将向全球卫星导航市场发起新的冲击——这个市场的产值是每年2700多亿美元,美国占90%。

  (作者系中共上海市委党校副教授)

【编辑:刘欢】