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創新的光芒閃耀太空——新時代北斗精神述評
發表時間:2021-12-10來源:光明日報

  深邃夜空,斗轉星移。北斗星,自古為中華民族定方向、辨四季、定時辰,所以我國全球衛星導航系統以“北斗”命名。昔有指南針,今有北斗衛星導航系統(以下簡稱“北斗系統”),這是中華民族創新智慧的跨越時空接力。

  2020年7月31日,在參觀北斗系統建設發展成果展覽展示時,習近平總書記強調,26年來,參與北斗系統研制建設的全體人員迎難而上、敢打硬仗、接續奮斗,發揚“兩彈一星”精神,培育了新時代北斗精神,要傳承好、弘揚好。

  一年多以來,全球連續監測評估系統實時測試表明,北斗三號全球衛星導航系統(以下簡稱“北斗三號全球系統”)連續穩定運行,服務性能穩中有升,系統性能指標先進,全球范圍實測定位精度水平方向優于2.5米,垂直方向優于5.0米;測速精度優于0.2米/秒,授時精度優于20納秒,系統連續性提升至99.998%。

  仰望星空、北斗璀璨,腳踏實地、行穩致遠?!白灾鲃撔?、開放融合、萬眾一心、追求卓越”的新時代北斗精神,激勵著我們在新征程上埋頭苦干、勇毅前行!

  1.自主創新

  “自主創新、開放融合、萬眾一心、追求卓越”的新時代北斗精神,排在第一位的是自主創新。

  據中國工程院院士、北斗一號衛星總設計師范本堯回憶,在我國開始規劃北斗藍圖時,歐美一些發達國家已經完成了全球衛星導航系統布局。以我國當時的國情,不能再走歐美國家的老路,必須自主創新。

  關鍵核心技術是買不來的,自主研發之路注定會遇到許多艱難困苦。北斗系統的自主創新過程更是如此,從北斗系統的“原子鐘”研發就可以管中窺豹。

  星載原子鐘就如同一塊“手表”,為衛星導航用戶提供精確的時間信息服務。原子鐘高精度的時間基準技術直接決定著系統導航定位精度,對北斗系統的重要性如同人的“心臟”。

  “國外的技術封鎖,堅定了中國科研人員自力更生的信念?!敝袊こ淘涸菏?、北斗系統工程總設計師楊長風說,從一開始中國科研人員就有了一個共識:核心關鍵技術必須要突破,不能受制于人。當時北斗人有這樣一句話:“六七十年代有原子彈,我們的北斗人一定要有我們自己的原子鐘?!?/p>

  為盡早“讓中國北斗用上最好的鐘”,我國組織了相關科研單位和企業,成立了3支研發隊伍攻堅,在基礎理論、材料、工程等領域同步推進,用兩年時間攻克了原子鐘這個最大屏障。

  最終,這3支隊伍全都取得成功,自主研發的星載原子鐘達到國際先進水平,并實現“雙鐘”相互備份,衛星可靠性和在軌壽命大幅提升。不僅如此,現在用在北斗三號全球系統衛星上的原子鐘,其精度已提升到每300萬年才會出現1秒誤差,完全滿足了北斗系統的定位精度要求和衛星的使用壽命。

  缺少“中國芯”,一直是困擾我國高科技領域的一塊“心病”。對于北斗系統應用和產業化來說,擁有國產北斗芯片,對于確保北斗系統的應用安全和獲得產業發展主動權至關重要。

  中國衛星導航系統管理辦公室通過揭榜掛帥,組織國內40余家單位,創新管理模式,打破中標項目終身制,通過多輪實物比測、產業化考核,成功研發了體積更小、功耗更低、精度更高的射頻系帶一體化導航定位芯片,從此北斗擁有了自己的“中國芯”。如今,國產北斗芯片工藝達到世界先進水平,性價比與世界主流產品相當,國產北斗兼容型芯片及模塊銷量達到億級規模,已在物聯網和消費電子等領域廣泛應用。

  回顧北斗系統這些年走過的歷程,在國際衛星導航競技場上,北斗系統闖出了一條獨特的探索、鉆研、建設、發展之路。目前,北斗三號全球系統不僅攻克了具有自主知識產權的星載原子鐘、星間鏈路、自主定軌等關鍵技術,建立了國產器部件從研制、驗證到應用的工作體系,實現衛星核心器部件國產化率100%。

  大國重器,必須靠自己??梢哉f,北斗系統的核心競爭力正在于其強大的自主創新體系能力和舉國體制優勢,北斗人始終堅定不移地走在自主創新的道路上,讓中國創新閃耀蒼穹,服務全球,激揚起億萬人民同心共筑中國夢的磅礴力量。

  2.開放融合

  北斗系統的發展既立足中國,又放眼世界。習近平總書記指出:“中國愿同各國共享北斗系統建設發展成果,共促全球衛星導航事業蓬勃發展?!?/p>

  今天,鑲嵌在聯合國全球衛星導航系統國際委員會LOGO上的四顆衛星中,有一顆就代表著中國北斗?!爸袊谛l星導航領域發揮出領袖和榜樣作用?!甭摵蠂饪账厩叭嗡鹃L馬茲蘭·奧斯曼博士說。

  確實,北斗的開放融合,體現了中國始終秉持人類命運共同體的理念。中國將繼續積極務實地以最大的誠意與其他系統開展協調合作,為全球用戶提供更高性能、更加可靠和更加豐富的服務。

  在2020年10月1日開幕的迪拜世博會上,名為“華夏之光”的中國館吸引了世界各國游客前來打卡?!氨倍废到y在中國館的精彩亮相,彰顯了北斗系統作為為全球民眾提供公共服務的空間基礎設施的重要意義,充分表達了中國愿同世界各國共享北斗系統建設成果、推動構建人類命運共同體的發展理念?!敝袊l星導航系統管理辦公室主任、北斗系統工程副總設計師冉承其說。

  作為聯合國外空司全球衛星導航系統委員會認可的核心供應商,北斗系統自建設之初,就堅持“開放、兼容”的發展原則,分別同美國、俄羅斯就北斗系統與GPS、格洛納斯系統(GLONASS)的系統間兼容與互操作簽署雙邊協議,與歐盟持續推動北斗系統與伽利略系統(Galileo)的兼容與互操作協調。

  當前,多個衛星導航系統并存的世界格局已經形成,競爭與合作并行,多系統融合應用成為重要的發展趨勢。

  自2014年以來,中美建立了衛星導航合作對話機制,設立了推進兼容與互操作聯合工作組,簽署了《北斗與GPS信號兼容與互操作聯合聲明》,實現兩系統射頻兼容。中國與歐盟成立了兼容與互操作工作組,共同為全球用戶提供更優質的衛星導航服務。

  2015年初,在中俄總理定期會晤委員會框架下,正式成立中俄衛星導航重大戰略合作項目委員會,為兩系統深化合作奠定了堅實基礎;中俄政府間簽署了《關于和平使用北斗和格洛納斯全球衛星導航系統的合作協定》等成果文件,兩系統優勢互補、融合發展。

  為了使衛星導航更好地惠及民生福祉、服務人類發展進步,中國正積極推動與其他國家和地區共享北斗系統建設發展成果——中俄、中阿(盟)、中阿(根廷)、中巴、中沙、中伊(拉克)等雙邊合作協議相繼簽署,中阿北斗合作論壇、中非北斗合作論壇、中國—中亞北斗合作論壇等常態化合作機制和平臺相繼建立。北斗系統已在西亞、南亞、北非等國家得到成功應用,在建筑施工、國土測繪、防災減災、應急救援等多個領域發揮積極作用;北斗系統積極融入國際標準,先后進入民航、海事、移動通信、搜救衛星等多個國際組織,多項支持北斗的國際標準發布,北斗正在隨著5G、民航、航海工業等走向全球。

  知行合一,行遠自邇。秉持“中國的北斗,世界的北斗,一流的北斗”的發展理念,北斗系統積極履行“讓各國人民共享發展機遇和成果”的承諾。如今,北斗系統已經進入全球產業化發展新時代,相關產品已輸出到120余個國家和地區,向億級用戶提供服務。北斗人正以登高望遠的格局、堅定從容的自信和美人之美的胸襟,朝著全球化發展闊步前行。

  3.萬眾一心

  天為棋盤星作子,北斗光華耀太空。北斗系統的締造,離不開背后數以萬計的科研人員的鉆研與探索。北斗系統按期成功建成,是中國特色社會主義集中力量辦大事制度優勢的具體體現,也是全體北斗人“萬眾一心”,精誠合作、協作奉獻的具體體現。

  從幾十人的項目小組,到如今30萬人的團隊;從最初北斗一號的兩顆、三顆、四顆衛星,到北斗三號全球系統覆蓋全球星座,27年過去,曾經的年輕人60后、70后們,已漸生華發。今天,80后、90后們已經挑起了大梁,北斗衛星研制團隊有55%是35歲以下青年,所有型號總設計師、總指揮中將近一半人不到45歲,平均年齡比國外相關團隊年輕十幾歲。

  “這一歷史過程的風風雨雨、酸甜苦辣,歷歷在目。在北斗團隊中,有國家‘兩彈一星’功勛獎章、‘共和國勛章’獲得者孫家棟院士,80多歲高齡時依然和年輕的研發人員一起摸爬滾打,也有無數中青年科研技術骨干力量?!弊鳛橛H歷者,楊長風院士坦言,“這支隊伍既要繼承精益求精的科研精神,傳承豐碩的科研成果,同時也要大膽創新,突破既有的思維范式,大家萬眾一心,這是北斗工程的制勝基因?!?/p>

  要知道,建設全球系統與區域系統相比,不是簡單的規?!皵U容”,而是全面的整體“升級”,這對工程全線尤其是衛星系統帶來空前挑戰。事前據專家論證測算,以我國當時的研制能力,如果仍由一家單位抓總研制,很難在2020年年底前完成30顆衛星的研制生產。

  為如期“交卷”,工程全線通過強化產品多家布局,特別是采取衛星“雙總體”,讓兩個衛星總體單位分別組織隊伍、同步抓總研制,為確保北斗三號全球系統快速高效組網發揮了重要作用。

  2020年北斗收官發射正值疫情防控吃勁階段,多支試驗隊伍、數百名科技人員齊聚發射場,任務實施過程又一波三折。面對特殊嚴峻的形勢,總體層面精心做“統法”,統籌資源、統籌力量、統籌工作;各試驗隊一再做“減法”,把現場人員壓到最少、工作流程調到最簡、各類風險控到最??;發射場全力做“加法”,加強防控措施、加大保障力度、加緊解決困難,齊心協力、共渡難關,有效確保了發射任務和場區防疫“雙勝利”。

  艱難困苦,玉汝于成。我國僅用了兩年半時間就實現了18箭30星高密度組網發射連戰連捷,北斗三號全球系統星座部署提前半年全面完成,刷新世界衛星導航系統組網發射紀錄,彰顯了“中國速度”。

  “積力之所舉,則無不勝也;眾智之所為,則無不成也?!北倍废到y的成功,離不開眾多無名英雄的付出。因為相同的夢想,為了同一個目標,建設者們從五湖四海來到了北斗工程。在這里沒有重要次要之分,沒有臺前幕后之別,400多家單位、30余萬科研人員共同努力、攻堅克難。

  新時代北斗精神彰顯了團結協作、眾志成城的人民力量。被稱作“五千萬”工程的北斗工程,調動了千軍萬馬,經歷了千難萬險,付出了千辛萬苦,正走進千家萬戶,也將造福千秋萬代。

  4.追求卓越

  仰望星空,北斗環繞。北斗三號全球系統已成為我國迄今為止規模最大、覆蓋范圍最廣、服務性能最高、與人民生活關聯最緊密的巨型復雜航天系統。北斗系統工程技術卓越、運行服務卓越、工程實施管理卓越,體現了北斗人對“一流的北斗”的不懈追求。

  “隨著最后一顆星的發射成功,北斗三號全球系統全面建成,北斗系統的功能和性能進一步提升,北斗應用的規?;?、產業化和國際化將更上一層樓?!敝袊l星導航定位協會會長于賢成說,從區域應用來講,北斗三號全球系統在中國及周邊地區,所提供的增強服務、精密單點定位服務將為北斗高精度的泛在化應用奠定堅實基礎,可以更好地支撐如智能網聯汽車、無人系統等高精度應用,同時有可能催生出更多的大眾高精度應用需求。區域短報文通信服務容量的提升、通信能力的增強、使用功耗的降低,都將極大提升北斗短報文這一特色服務功能的應用市場空間。而短報文與移動通信的結合,也將有望使短報文應用在手機市場形成突破,從而開啟大眾規?;瘧弥T。

  “從全球范圍來講,北斗三號全球系統除提供更優的定位、導航和授時服務外,還可以提供全球短報文服務和全球搜救服務,從而真正實現‘中國的北斗,世界的北斗’?!比匠衅浔硎?,未來我國將繼續發揚“自主創新、開放融合、萬眾一心、追求卓越”的新時代北斗精神,秉持“中國的北斗、世界的北斗、一流的北斗”發展理念,2035年前建成更加泛在、更加融合、更加智能的國家綜合定位導航授時(PNT)體系,以持續發展的北斗系統為核心,構建覆蓋天空地海、基準統一、高精度、高安全、高智能、高彈性、高效益的時空信息服務基礎設施,為構建人類命運共同體做出更大貢獻,服務全球,造福人類。

  近年來,在北斗創新融合應用方面取得了不少成果,“北斗+”“+北斗”應用案例推陳出新,凸顯了北斗應用產業發展強大的生命力。下一步,將繼續推動北斗與5G、物聯網、無人駕駛、人工智能、區塊鏈等新技術交叉融合,北斗系統應用模式將會更加豐富。

  斗轉星移,北斗前進的腳步沒有停止,創新發展的精神也不會停歇。正如楊長風院士所言:“不論走多遠,我們的初心永遠不會改變。從此,北斗將永遠走在‘為全人類提供導航服務’的路上?!保ㄓ浾?袁于飛 章文)

責任編輯:賀 子桓
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