万物互联,有北斗

发布时间:2020-08-28     稿件来源:《群众·大众学堂》     作者:杨长风    

北斗不远,就在你我身边

古有北斗七星辨明方向,今有北斗卫星定位九州。2020623943分,北斗三号全球卫星导航系统最后一颗组网卫星在西昌卫星发射中心升空。731日,中国向全世界郑重宣告,中国自主建设、独立运行的北斗三号全球卫星导航系统已全面建成,中国北斗开启了高质量服务全球、造福人类的新时代。

或许你对北斗这个词并不是很熟悉,但其实北斗离我们的生活很近。

2008年的汶川大地震,就是用了我们北斗短报文的这样一个功能。地震后,所有的电力设备、通信设备都已瘫痪。灾区里面的信息传不出来,外面的信息传不进去。最后我们的救援队伍,带着北斗终端,把当时灾区的情况,实时地报告给指挥中心。指挥中心接收到情况以后,实时地进行了抢救。这为我们灾区的人民打开了一条生命的通道。

交通运输行业是北斗卫星导航系统最大的用户之一。北斗系统广泛应用于重点运输过程监控、公路基础设施安全监控、港口高精度实时调度监控等领域。据统计,截至2019年底,国内超过650万辆运营车辆、4万辆快递和邮政车辆、36个城市的约8万台公交车、3200余座内河导航设施、2900余座海上导航设施都已应用北斗系统,建成了全球最大的营运车辆动态监管系统。

当农业遇见北斗,播种更省力,出苗更省心,劳动生产效率大幅提升。在内蒙古自治区巴彦淖尔市乌拉特前旗大佘太镇的农田里,无人驾驶播种机正在从稀罕物变得日益寻常。基于北斗定位功能,播种机沿预设路线自行作业。有了这种精准科学的方法,每千米播种偏差不超过2厘米,每亩地出苗率能提高10%

特殊战场上,北斗同样快速响应、尽锐出战。2020年初,一场抗击新冠肺炎疫情的阻击战在神州大地打响,火神山、雷神山医院平地而起,为复杂地形地貌实现高精度定位、精确标绘的,正是北斗;面向全国的千寻位置网上无人机平台,可以实现无人机精准喷洒等防疫作业,为其提供高精度数据的,也是北斗;物资运输车辆实时监管调控,智能机器人将各地送达的医疗物资快速送往医院隔离区,背后的支持系统,还是北斗……

北斗系统未来将与新一代5G移动通信、区块链、物联网、人工智能等新技术碰撞融合,构建以北斗时空信息为主要内容的新兴产业生态链,推动生产生活方式变革和商业模式不断创新,将创造出巨大的经济效益和社会效益。

追求卓越,北斗精神闪耀太空

北斗系统,到底是一个什么样的系统?其实简单地来说,在天上它是由多颗卫星在多种轨道上组成的一个星座;在地面,也星罗棋布很多种监测接收机。这两个网,天上一个网,地下一个网,形成了我们的天罗地网。这个天罗地网,就是我们的北斗系统。北斗人为了建设这样一个系统,经过二十年的努力,走完了美国、俄罗斯四十年的历程。

然而,北斗系统的建设发展历程却困难重重。北斗二号研制初期,本打算从国外引进核心器部件——原子钟,但由于外方原因,最终没能实现合作。国外的技术封锁,成为当时制约北斗卫星导航系统工程建设的最大瓶颈。在那个时候,我们的北斗二号工程已经全面启动了,没有核心的东西,我们整个的研制工程就要受阻。我们北斗人坚定一种信念,一定要拿出自己的原子钟来。我们的北斗系统,很重要的一个精神所在,就是追求卓越,实际上是追求一种极致。

仅仅用了两年时间,北斗团队就攻克了原子钟这个最大技术瓶颈。更让人惊叹的是,星载原子钟的精度指标通俗来讲是10万年差一秒,而如今,北斗系统星载原子钟的精度已经提升到每300万年差一秒。同时,我国还自主研制了更高性能的铷原子钟和氢原子钟,性能完全满足了我国北斗系统定位精度要求和卫星使用寿命。

所以从那以后,我们北斗的关键器部件,要求百分之百的国产化。这些关键的核心的东西,一定要掌握在自己的手上。我们的北斗终端第一批出来的时候,外国人马上把他们的芯片价格,由一千块钱降到五百块钱,我们的第二代终端出来以后,他们把五百块钱变成了两百块钱。就这样,我们在五年里,生产出五个新的一代。这就是我们北斗人,把自己的芯片做到了一个极致。

背水一战,只为抢占合法频率

作为北斗的总设计师,我记忆最深的时刻是在2007年接收到北斗二号的第一颗卫星的信号。回忆起这段经历,只能用我们经历了背水一战来形容。

卫星发射之前,必须要获得国际电联规定的频率资源和轨道位置,得不到这个东西,发上去的卫星是不合法的。我们在2000418日,向国际电联申报了这个位置,获得了批准。按照国际电联的规则,在获得批准以后,必须七年内发射卫星上去,然后把所需的这个频率信号发下来,才算真正占有了这个频率资源,真正拿到了我们的空间国土。这就要求我们必须要抢在2007418日以前发射这个信号。

但是在发射前3天发现异常,信号很不稳定,当时所有人都进退两难,时间紧、任务重、难点重重,怎么办?绝不能带着隐患发射上天,北斗人整整372小时没有合眼,通过各种各样的试验,把这个问题找出来,并解决了。在频率只有四个小时的期限下,我们的卫星准确地发射了第一组信号。

这个情景至今难以忘怀。2007417日,我们有十多家研制的厂家,在一个大操场上面,把这个接收机摆成一线,等待着这样一个信号。晚上八点钟,下发第一组信号的时候,我们十几个用户接收机同时接到了这个信号。那时,我们整个操场上都欢呼跳跃,同志们互相拥抱,来祝贺这个胜利。历经了这惊心动魄的72小时后,北斗持续发展的合法权益也就保住了。

我们的北斗,服务全球,造福人类。随着一带一路建设的推进,我们和东盟、阿拉伯一些国家,都积极开展了合作,在培训、应用以及他们的城市规划、交通方面,都取得了长足的进步。我们的北斗服务全球这样一个理念,一定会实现。未来,北斗拥有无限可能。正如首任北斗卫星导航系统总设计师孙家栋院士曾说的那样,北斗的应用只受人类想象力的限制。 

责任编辑:焦高星

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