【总书记关于新时代北斗精神的重要论述】
26年来,参与北斗系统研制建设的全体人员迎难而上、敢打硬仗、接续奋斗,发扬“两弹一星”精神,培育了新时代北斗精神,要传承好、弘扬好。
——2020年7月31日,习近平在北斗三号全球卫星导航系统建成暨开通仪式上的讲话
【新时代北斗精神的内涵】
自主创新、开放融合、万众一心、追求卓越。
【发展历程】
新时代北斗精神是中国航天人在建设北斗全球卫星导航系统过程中表现出来的“自主创新、开放融合、万众一心、追求卓越”的新时代精神,以国为重是北斗精神的核心价值观。
图为北斗卫星导航系统全球组网(来源:新中国工业档案文献展)
中国关于利用人造卫星进行导航定位的设想并不比外国人晚。几乎在美国全球卫星定位系统研发的同一时期,中国空间技术研究院就开始了中国自己的卫星导航系统的设计,取名为“灯塔”。20世纪60年代末“灯塔计划”立项,虽然最终因技术方向转型、财力有限等原因终止,但它十余年的设计、研制为北斗工程积累了宝贵的经验。1983年,以陈芳允院士为代表的专家学者提出双星定位系统(利用2颗地球同步轨道卫星来测定地面和空中目标)的设想。随后,经过反复论证,确定了“先区域、后全球”的思路,“三步走”的北斗之路由此铺开。参与了技术路线讨论的北斗一号卫星总设计师范本尧院士后来评价说:“全球组网需要大量的时间和资金。当时用户还集中在国内、周边,因此‘先区域、后全球’的技术途径更符合中国国情。”
1993年初,中国提出卫星总体方案。1994年,北斗一号系统工程立项,并以祖先们用于定方向、辨四季、定时辰的“北斗星”命名。当时,美国全球定位系统(GPS)已经建成,俄罗斯“格洛纳斯”将于一年后完成24颗导航卫星星座的组网。它们牢牢占据先发优势,对中国技术封锁,加上国内部件厂家尚未成熟,中国要独立建成世界一流卫星导航系统,曾被西方国家认为是不可能完成的任务。
北斗系统一号工程的国产化攻关极为艰苦,不论是东方红三号卫星平台,还是影响长寿命的关键部件,老一辈北斗人逐一攻克,终于在2000年先后发射两颗北斗导航卫星,拉开北斗一号组网的序幕,而后建成了北斗一号系统,使我国成为继美、俄之后第三个拥有自主卫星导航系统的国家。
“‘巨人’对我们技术封锁,不让我们站在肩膀上,唯一的办法,就是自己成为巨人。”北斗一号卫星总指挥李祖洪说,“北斗的研制,是中国人自己干出来的。”北斗一号系统打破国外技术垄断,建立了国际上首个基于双星定位原理的区域有源卫星定位系统。该星座的短报文服务在国际导航领域独一无二,在汶川地震等国家重大事件中发挥了至关重要作用。短报文服务作为北斗的特色,在后续北斗卫星中保留了下来,为许多国家开展导航卫星研制提供了启发。
面对快速增长的应用需求,北斗二号迈开了提升性能的第二步。早在1999年,我国在研制北斗一号的同时,就展开了对第二代卫星导航定位系统的论证。2004年北斗二号卫星工程正式立项研制,随后导航系统工程被列入我国16项国家重大专项工程。中国设计了全球首个以GEO/IGSO卫星为主、有源与无源导航多功能服务相融合的卫星方案。北斗没有因循国际已有导航系统的星座设计,做出了两个轨道面的设计,这使得北斗二号成为世界首个混合星座区域卫星导航系统。
2007年是首颗北斗二号卫星研制攻关的关键时刻。根据国际电联的规则,频率资源是有时限的,过期作废。为争分夺秒,所有参试人员进驻发射场后又大干3天体力活,搬设备、扛机柜、布电缆,没有片刻的喘息。200小时不间断的加电测试,院士、型号老总和技术人员一起排班,共同度过次次险情和种种考验。2007年4月16日,在卫星成功发射两天后,北京从飞行试验星获得清晰信号,此时距离空间频率失效仅有不到四个小时。和空间频率申报期赛跑、攻克一道道技术难关、三年14星连战连捷……汗水与泪水交错中,研制团队最终圆满完成了北斗二号卫星部署。
2012年12月27日,北斗二号系统开通服务,覆盖亚太。北斗系统成为国际卫星导航系统四大服务商之一。中共中央、国务院、中央军委对北斗区域卫星导航系统的建成给予了高度评价,称“该系统建成并投入使用,是国家和军队信息化建设的重要里程碑,是对我国经济社会发展的重要贡献”。
在北斗二号正式提供区域导航定位服务前,北斗三号全球导航系统的论证验证工作已经开始,并确定了建设“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。2009年12月,北斗三号工程立项。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,实现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。
站在前两代的肩膀上,北斗“第三步”迈得无比自信。在北斗三号全球组网建设中,北斗团队率先提出国际上首个高中轨道星间链路混合型新体制,形成了具有自主知识产权的星间链路网络协议、自主定轨、时间同步等系统方案,填补国内空白;研发国内首个适于直接入轨一箭多星发射的“全桁架式卫星平台”,实现了卫星自主监测和自主健康管理;实现了星载大功率微波开关、行波管放大器等关键国产化元器件和部组件成功应用,打破核心器部件长期依赖进口、受制于人的局面,为全球组批研制快速组网建设铺平了道路。2017年11月5日,第一颗北斗三号卫星发射成功。2018年12月27日,北斗三号基本系统向“一带一路”及全球提供基本导航服务。至2020年6月23日,北斗三号全球卫星导航系统星座部署全面完成。两年半时间里,连续成功实施18次北斗系统组网发射,将30颗北斗三号导航卫星精准送入预定轨道,创造了全球卫星导航系统发射组网速度新纪录。
图为长征三号乙运载火箭,以“一箭双星”方式成功发射北斗导航卫星(来源:新中国工业档案文献展)
图为“长征三号乙”运载火箭(来源:中国卫星导航系统网站授权使用)
2020年7月31日,习近平总书记出席北斗三号全球卫星导航系统建成暨开通仪式上发表重要讲话指出:“北斗三号全球卫星导航系统的建成开通,充分体现了我国社会主义制度集中力量办大事的政治优势,对提升我国综合国力,对推动疫情防控常态化条件下我国经济发展和民生改善,对推动当前国际经济形势下我国对外开放,对进一步增强民族自信心、努力实现‘两个一百年’奋斗目标,具有十分重要的意义。”
关键核心技术是花钱买不来的,自主创新的过程注定是艰苦的。在26年的建设过程中,几代北斗人接续奋斗、数十万建设者聚力托举,面对没有自己的原子钟和导航芯片、全球建站困难等条件下实现全球服务等难题,历经160余项核心关键技术和世界级难题的攻克、500余种核心器部件国产化研制的突破,实现了从无到有、从有到优、从区域到全球的历史性跨越,打造出我国迄今为止规模最大、覆盖范围最广、服务性能最高、与百姓生活关联最紧密的巨型复杂航天系统。
北斗一号系统解决了导航卫星最基本的问题,如供配电的太阳帆板等,实现核心产品的国产化。北斗二号系统率先提出国际上首个高中轨道混合星座新体制,攻克了以高精度星载原子钟等为代表的多项关键技术。北斗三号系统攻克了具有自主知识产权的星间链路、自主定轨等关键技术,建立了国产器部件从研制、验证到应用的工作体系,实现了北斗导航卫星单机和关键元器件国产化率100%。
图为第55颗北斗卫星发射(来源:中国卫星导航系统网站授权使用)
图为第55颗北斗卫星发射(来源:中国卫星导航系统网站授权使用)
习近平总书记曾在多个重要场合点赞北斗导航系统及其团队,强调“北斗系统造福中国人民,也造福世界各国人民”。北斗系统已成为中国实施改革开放40多年来取得重要成就之一。目前,我国已构建起集芯片、板卡、终端和运营服务为一体的完整北斗产业链,在国家关键行业和重点领域推进标配化使用,在大众消费领域拓展规模化应用。作为联合国认可的四大全球卫星导航系统之一(这4个系统分别是美国全球定位卫星(GPS)、俄罗斯“格洛纳斯”全球导航卫星系统、欧洲的伽利略定位系统,以及中国北斗卫星导航系统),北斗系统已服务全球200多个国家和地区用户,如今在世界的任何一个地方都能享受到北斗开放、免费、高质量的服务。
“天上好用,地上用好。”中国北斗卫星导航系统工程首任总设计师、航天科技集团高级技术顾问孙家栋曾这样寄语。北斗卫星导航系统工程总设计师杨长风说:“建设好北斗系统是我们的初心使命。30余年来,北斗人追求卓越,不忽视任何一个细节,不让卫星带着任何微小问题上天。”“北斗前进的脚步没有停止,创新发展的精神也不会停歇。不论走多远,我们的初心永远不会改变。传承好、弘扬好新时代北斗精神,北斗将永远走在‘为全人类提供导航服务’的路上。”
据2023年4月召开的中国卫星导航年会上发布的信息,自北斗三号全球卫星导航系统2020年建成开通以来,全国具有北斗定位功能的终端产品社会总保有量超过12亿台/套,超过790万辆道路营运车辆、4.7万多艘船舶、4万多辆邮政快递干线车辆应用北斗系统,搭载国产北斗高精度定位芯片的共享单车投放已突破500万辆,地图软件调用北斗卫星日定位量已超过3000亿次,支持北斗三号短报文通信服务的手机已上市销售。
北斗带来的经济效益更是不容小觑。2022年我国卫星导航与位置服务产业总体产值达到5007亿元人民币,较2021年增长6.76%。其中,包括与卫星导航技术研发和应用直接相关的芯片、器件、算法、软件、导航数据、终端设备、基础设施等在内的产业核心产值同比增长5.05%,达到1527亿元人民币,在总体产值中占比为30.5%。
2035年前,我国还将建成更加泛在、更加融合、更加智能的国家综合定位导航授时体系,构建覆盖天空地海、基准统一、高精度、高安全、高智能、高弹性、高效益的时空信息服务基础设施,为未来智能化、无人化发展提供核心支撑。
2021年,新时代北斗精神被纳入中国共产党人精神谱系(第一批)。
2023年2月21日,习近平总书记在二十届中央政治局第三次集体学习时指出:“我国几代科技工作者通过接续奋斗铸就的‘两弹一星’精神、西迁精神、载人航天精神、科学家精神、探月精神、新时代北斗精神等,共同塑造了中国特色创新生态,成为支撑基础研究发展的不竭动力。”
【形成年代】
20世纪90年代至今
参考文献:
1.《中共中央 国务院 中央军委对北斗三号全球卫星导航系统建成开通的贺电》,新华社,2020年7月31日。2.《传承好、弘扬好新时代北斗精神——中国共产党人的精神谱系之四十八》,《人民日报》,2021年12月14日02版。
3.袁元:《中国北斗:创新超车》,《瞭望》新闻周刊,2020年第49期。
4.潘晨、付毅飞:《从“灯塔计划”到北斗三号 北斗卫星导航系统前世今生》,《科技日报》2019年1月24日。5.余建斌:《弘扬新时代北斗精神 服务全球造福人类》,《人民日报》,2021年12月14日第 06版。
6.国家档案局中央档案馆、工业和信息化部编:《档案见证新中国工业》,北京:电子工业出版社,2019。
7.余建斌、吴月辉、温腾:《众星汇齐 北斗聚力》、《北斗卫星导航系统工程总设计师杨长风——来之不易 继续奋斗》,《人民日报》,2020年6月24日11版。8.中央广播电视总台央视网:《中国星辰|中国北斗闪耀全球,习近平为其点赞!》。9.北斗网:《回眸|22年前,北斗首星闪耀,梦想扬帆起航》,2022年10月31日。
10.中国航天科技集团:《从仰望星空到经纬时空|新时代的中国北斗闪耀全球》,2023年7月6日。
11.倪伟:《从灯塔到北斗 中国全球导航系统为何“不寻常”?》,《新京报》,2020年6月23日。
12.《中国北斗耀太空——三代北斗导航卫星的研制之路》,《经济参考报》,2020年6月29日。