从受尽委屈到独步全球-北斗的逆袭之路

#科技之巅寻找先行者#

上个世纪以来，从原子弹的研发到如今的芯片光刻机制造，我国一直走在荆棘丛生，艰难前行的科技发展之路上，其中全球导航系统可以说是中国科技艰难发展的一个缩影。

7月31日，随着北斗三号全球卫星导航系统建成并开通服务，北斗导航系统“全球时代”正式到来。看着北斗系统今天的扬眉吐气，再回想一下当年的忍气吞声，不禁让人感叹不已。

全球定位系统的重要性第一次为世人所知是90年的海湾战争。美军“外科手术式打击”让所有人大开眼界，原来现代战争还可以这么打，信息差的优势可以让人毫无还手之力，这不仅惊醒了我们，也惊醒了苏联与欧洲。

而我们下决心搞自己的导航系统，还与上世纪三次耻辱有很大关系。

1993年，美国打着莫须有的罪名，关停公海海域的GPS信号，导致我们银河号货轮在茫茫大海中失去方向，被美军的战舰围困了22天，直到船员耗尽所有的粮食，我们为了避免事态扩大，最终屈辱的同意了登船检查。

银河号船员合影

1996年，台海危机期间，解放军打出6发导弹，其中3发导弹失去目标，被台湾当局及美国媒体大做文章，大肆嘲笑。原因被怀疑是美军暗中关停了相关区域的GPS。

1999年，相信很多人都还有深刻印象，南斯拉夫大使馆被北约导弹轰炸，事发之后美方解释「地图坐标标错」，但中国却难以反驳，并且当时国力羸弱，只能选择忍气吞声。

在这种环境下，我们下定决心要搞自己的卫星导航，北斗一号1994 年报批，随即启动研发，最终于 2000 年发射两个地球静止轨道卫星，完成组网。双星定位系统其实历史要追溯到1971年的“灯塔计划”，当时时任国防科委技术专家陈芳允提出了“双星定位”设想，这个设想只需要两颗地球同步通信卫星，就可以实现准确定位，相比于美苏两国动辄20颗卫星的财大气粗，这个方案显然更契合我们的国情。即使缩减到了2颗卫星，即使在1989年双星定位实验已经获得了成功，但我们当时处于改革开放的关键时期，军工建设要让位于经济建设，我们最终没有实施灯塔计划。直到银河号事件发生之后，我们才重启导航系统的建设。可惜陈老在北斗一号升空半年前去世了，没能亲眼见到自己毕生心血付诸实践。

陈芳允

2000 年 6 月，联合国国际电信联盟向世界宣布：将挤出最后一小段航空导航频段，供各国平等申请，时效为 7 年。此时，美苏已经占用了 80% 的黄金导航频段，中国如果不能在2007 年 4 月 17 日及之前打上导航卫星并且要实现信号播发，那么将彻底失去布置国产全球性卫星导航系统的机会。

时不我待，我们迅速启动了北斗二号项目，由负责过北斗一号落地的孙家栋院士继续领头。北斗二号与北斗一号最大的不同，是它可以实现实时定位，而为了实现这一功能，北斗二号必须要有自己的心脏——铷原子钟，用来做时间测距。这个小小的心脏，难倒了当时无数的科研人员，我们想要借鉴外部的经验。恰在此时，欧洲航天局传来了向全球开放注资建设“伽利略计划”的消息，我们也决定注资参加进去，毕竟科技无国界嘛。但是这一次我们发现，指望别人是靠不住的，我们自己的路，还要自己摸索。

孙家栋

2003 年 9 月，中国宣布加入伽利略计划，先后注资 2.3 亿欧元。但是没想到欧洲老爷们拿了钱，但核心的技术却完全对我们关闭，即使对一些明文规定的技术合作，欧洲人也推三阻四。被打了一巴掌的我们果断撤出伽利略计划，回到我们自己的研发中来。

伽利略系统

2005年，第一代的铷原子钟终于做了出来，并且借用“实践八号”育种卫星，我们进行了13天的详细测试，最终一切数据指标均正常，我们终于有了卫星导航自己的心脏。

2007年4月14日4 时，第一颗「北斗二号」卫星顺利升空，此时，距离国际电联规定的截止时间，还有不到 88 小时，我们还差最后一步，接收到卫星的传输信号。团队里所有的人都不敢打瞌睡，紧张的进行着各种调试，眼睛一眨不眨的盯着信号接收界面。4月17号20点，控制台的信号接收界面突然跳了一下，第一组信号清晰地传了进来，所有人忍不住高呼拥抱哭泣。此时，离国际电联关闭这最后的黄金导航频段的最后一刻，只差4小时。

我们并没有停止前进的步伐。

2009 年，北斗三号项目开始实施，对北斗二号的技术进行多项升级，涵盖定位精度、原子钟性能、信号强度和信号精度四个方面，全面提升性能，并且这次的目标是——覆盖全球。

为了实现覆盖全球的目标，我们还有一个重要的技术需要突破，星间链路技术，也就是让北斗在太空中的卫星可以实现信号传输，这样我们只需要建设一个地面站，就能够与所有的北斗卫星通信。这个技术，GPS没有突破，他们有5个地面站进行信号中继。

2014年，杨长风接替孙家栋，成为了北斗项目的总设计师。为了突破星间链路技术，他带领团队重现了孙家栋当年研发铷原子钟的夜以继日的情景。2015 年 3 月，搭载星间链路的三颗试验卫星相继升空，经过 5 个月的调式，星间链路试验获得突破。自此，中国成为第一个在导航卫星系统中使用星间链路技术的国家，意味着「北斗三号」在通信技术上已经超过了 GPS。

此外，还有副总设计师谢军搞出来的批量生产北斗三号卫星的技术，由原来一颗卫星都要大半年的生产周期，到现在的1天半时间就能造出一颗，我们这项技术也是世界独一份。

自2017年11月之后，我们以平均1个月1颗北斗卫星的速度，以及100%的成功率，在31各月的时间里，完成了北斗三号的组网。

2020年，最初发射的4颗北斗一号卫星静静的停止了运作，而北斗二号与三号，已经有55颗新星大放光芒。

从陈芳允到孙家栋到杨长风、谢军以及一代代的科研人员，与其说我们国运无双，不如说我们有国士无双，有英雄无双。

我们拥有着起于微末时的不折不挠的勇气，放弃不切实际的幻想，面对现实，脚踏实地，去做那些难却正确的事。

十一期间，百度已经切换到北斗导航系统，百度地图已经实现97.81%的北斗优先定位，仅在假期期间，日定位量突破1500亿次。中南美洲，非洲，中东等地也有越来越多的终端选择了北斗系统，北斗卫星已经与137国签订合作协议，开始分割GPS的市场蛋糕。北斗系统“全球时代”到来。

说句题外话，当时处处看不上我们的伽利略系统，在2011年才开始首发，并且由于没有频率使用权，还要时不时的来找我们。

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