2004年，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航區(qū)域系統(tǒng)工程正式立項；2007年，北斗第一顆衛(wèi)星發(fā)射成功；2009年，第二顆衛(wèi)星落戶太空；2010年，第三顆到第七顆衛(wèi)星連續(xù)發(fā)射；2011年，第八顆到第十顆衛(wèi)星發(fā)射成功，北斗區(qū)域衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)完成基本系統(tǒng)建設(shè)，系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性有效提高；2012年，第十一顆到十五顆衛(wèi)星密集發(fā)射。
直到第十六顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星成功發(fā)射，北斗導(dǎo)航區(qū)域系統(tǒng)正式組網(wǎng)。8年16星的航天奇跡，使我國擁有了繼美國GPS、俄羅斯格洛納斯、歐盟“伽利略”之后的全球第四大導(dǎo)航系統(tǒng)。
中國北斗，魅力何在？
批產(chǎn)的挑戰(zhàn)和機遇
“天為棋盤星作子，我們敢下；天為彩紙虹作筆，我們敢畫……我們征鞍催馬征帆高掛，我們不斷進取光耀中華！”中國航天人的這首《踏天歌》可以說唱出了北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)所有科研人員的精氣神。衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)作為國家安全和社會發(fā)展不可或缺的信息基礎(chǔ)設(shè)施，是大國地位和綜合國力的重要標志。世界各大國都高度重視自主開發(fā)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。國際間在衛(wèi)星導(dǎo)航領(lǐng)域的角逐，已經(jīng)逐步深化為了一場看不見硝煙的戰(zhàn)爭。這對中國航天人而言，無疑又是一次新的挑戰(zhàn)。
中國航天科技集團公司五院總裝與環(huán)境工程部科研生產(chǎn)處處長助理魏躍良，從2004年開始負責(zé)北斗系列組網(wǎng)衛(wèi)星的總裝、大型試驗、專業(yè)測試和發(fā)射場綜合管理工作。說起北斗的特點，魏躍良概括了這么幾個詞：“組批生產(chǎn)、密集發(fā)射、任務(wù)量大、難度高。”而“多量”、“批產(chǎn)”兩個詞也是記者連日來赴中國航天科技集團公司五院總體部、502所等單位采訪時，幾乎每一位采訪的科研人員都要提及的。批產(chǎn)，無疑是北斗的核心特征。而這一全新特征也為我國航天人帶來了新的挑戰(zhàn)和機遇。
“最忙的時候，我們同時盯著北斗不同生產(chǎn)階段的12顆星。”中國航天科技集團公司五院502所北斗二號副總設(shè)計師劉忠漢回憶。面對密集任務(wù)，與時間賽跑，又必須保證萬無一失，這對沒有多少前期經(jīng)驗可供借鑒的科研人員而言，挑戰(zhàn)巨大。他們必須突破單星的傳統(tǒng)研制模式，探索出一條新的衛(wèi)星產(chǎn)品化機制。探索的艱辛從科研人員的經(jīng)歷中可見一斑：魏躍良回憶，研制初期他們連軸轉(zhuǎn)了三個月進行協(xié)同設(shè)計，蹲著墻根吃飯、周末加班加點都是常事。許多年輕人的婚期一拖再拖，有的直到今年才成家。五院502所北斗二號控制分系統(tǒng)主任設(shè)計師張宇有一次率領(lǐng)團隊做故障分析，每天做大量的試驗，撰寫分析報告，連續(xù)多天工作到晚上1點，為保證第二天的工作，團隊成員干脆連家也不回，就住在附近的小賓館……
然而，北斗的批產(chǎn)挑戰(zhàn)也成了航天人的一份難得機遇。中國航天科技集團公司五院總體部導(dǎo)航衛(wèi)星總體研究室黨支部書記王劼坦言，北斗的批量生產(chǎn)模式能夠縮短人才成長的周期，一顆接一顆衛(wèi)星的研制讓科研人員處于不斷學(xué)習(xí)的應(yīng)考狀態(tài)，在這顆星上沒學(xué)透的，緊跟著下顆星再接著學(xué)。而且，科研人員往往會同時接觸不同狀態(tài)的多顆星，這就很好地保證了知識的系統(tǒng)性和完整性。正是在北斗模式的鍛煉下，五院總體部導(dǎo)航衛(wèi)星總體研究室的一位青年科研人員僅用4年就當(dāng)上了主任設(shè)計師。
除了人才效應(yīng)，北斗的批產(chǎn)模式為航天科研積累了更多方面的財富。劉忠漢表示，北斗的批產(chǎn)特征幫助他們帶來了一系列體系、規(guī)章、制度的完善，積累了一大批技術(shù)、產(chǎn)品、人才、經(jīng)驗等資源。“比如我們在批量完成產(chǎn)品過程中，通過認真執(zhí)行‘舉一反三’，不斷糾錯，使產(chǎn)品越來越好。這種科研思路和模式使我們嘗到了很多甜頭。”劉忠漢說。
貼近生活服務(wù)百姓
“對于北斗導(dǎo)航應(yīng)用而言，只有想不到，沒有做不到。”中國航天科技集團公司五院北斗導(dǎo)航系統(tǒng)副總指揮翟君武說。
中國航天科技集團公司五院的航天恒星科技有限公司是一家最早從事北斗地面應(yīng)用系統(tǒng)研究的高新技術(shù)企業(yè)。他們研制了我國第一臺北斗一號用戶機，掌握了雙頻無碼跟蹤技術(shù)、高動態(tài)抗干擾技術(shù)等多項國內(nèi)領(lǐng)先的核心技術(shù)，已成功應(yīng)用于測繪、電信、水利、漁業(yè)、交通運輸、森林防火、減災(zāi)救災(zāi)和國家安全等諸多領(lǐng)域，有效推動了北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的成果轉(zhuǎn)化。
2008年汶川地震中，救援分隊來自震中的第一條短信就是發(fā)自北斗用戶終端機。1000余臺北斗用戶終端機幫助救援部隊在地面系統(tǒng)癱瘓情況下，使各點位之間、點位與指揮部之間可直線聯(lián)絡(luò)，實現(xiàn)了實時通信。在汶川地震救災(zāi)期間，部隊利用北斗傳回災(zāi)情報告共計74萬多條，進行定位服務(wù)13萬多次。
在交通運輸領(lǐng)域，目前，交通運輸部“重點運輸過程監(jiān)控管理服務(wù)示范系統(tǒng)工程”，已落實9個示范省市8萬臺“兩客一危”車輛終端安裝計劃，預(yù)計今年年底在道路運輸管理中實現(xiàn)北斗的大規(guī)模應(yīng)用。廣東“珠三角衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)用示范系統(tǒng)”也開展了首個北斗區(qū)域綜合示范應(yīng)用工程，在廣州1萬臺公務(wù)用車安裝了終端，實現(xiàn)公務(wù)用車監(jiān)管，為公務(wù)用車管理改革提供了有效手段。
在氣象領(lǐng)域，北斗的定位和測速功能能檢測出探空氣球所在位置的大氣風(fēng)速、風(fēng)向。初步驗證表明，基于北斗的氣象數(shù)據(jù)較之傳統(tǒng)業(yè)務(wù)，精度和可靠性均有大幅提升。在海洋漁業(yè)領(lǐng)域，目前，北斗海洋漁業(yè)綜合信息服務(wù)的海上用戶量已達3萬，已開通北斗終端與手機短信息互通服務(wù)的手機用戶已超過7萬個，短信量月高峰可達70萬條，有效確保了漁民生產(chǎn)安全、海洋資源保護和海上主權(quán)維護。在林業(yè)上，基于北斗的森林防火系統(tǒng)已成功用于實戰(zhàn)，目前已經(jīng)配備700多臺套。
“北斗的授時功能也非同一般。”劉忠漢告訴記者，“很簡單一個例子，我們看電視的時候會發(fā)現(xiàn)，有時不同的臺顯示的時間會有差異。在一些實驗項目及一些對時間一致性要求非常高的場合，通過北斗系統(tǒng)就能確保時間的一致性。”2010年，“北斗時間”系統(tǒng)首次順利引入我國電網(wǎng)數(shù)字化變電站，扭轉(zhuǎn)了我國電力運行時間完全依賴美國GPS的局面。
經(jīng)濟效能超乎想象
“目前，北斗已經(jīng)形成了一個完整的產(chǎn)業(yè)鏈。”中國航天科技集團公司航天技術(shù)應(yīng)用部呂靜偉處長表示。在衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)用產(chǎn)業(yè)鏈上，中國航天科技集團公司可謂全面開花。作為國內(nèi)惟一具備基帶芯片、射頻芯片、多媒體SOC芯片研制及生產(chǎn)能力的企業(yè)，一條從導(dǎo)航芯片到導(dǎo)航運營服務(wù)的產(chǎn)業(yè)鏈正借助北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)東風(fēng)發(fā)展壯大。
市場潛力更為北斗提供了廣闊空間。據(jù)了解，衛(wèi)星導(dǎo)航定位行業(yè)按照定位精度差別可區(qū)分為兩大服務(wù)群體：一是高精度GNSS行業(yè)（定位誤差毫米級到亞米級），應(yīng)用于測繪勘探、地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測、精細農(nóng)林業(yè)、國防、時間同步等領(lǐng)域；二是消費類行業(yè)（定位誤差1米到10米），如手機導(dǎo)航、車輛導(dǎo)航等。
在高精度GNSS市場方面，2008年中國高精度GNSS應(yīng)用的市場規(guī)模達到81.76億元，占整個衛(wèi)星導(dǎo)航定位應(yīng)用市場的20.5%。2009年，中國高精度GNSS應(yīng)用市場規(guī)模為100.87億元。在消費類GNSS市場方面，據(jù)權(quán)威機構(gòu)預(yù)測，到2020年我國手機導(dǎo)航的滲透率將由2010年的7%上升到82%，蘊藏著巨大的市場空間。另據(jù)統(tǒng)計，2010年我國車載導(dǎo)航滲透率達到20%左右，而汽車導(dǎo)航產(chǎn)品的更新及維修也具有巨大的市場規(guī)模。
從國際上看，衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)在全球范圍內(nèi)一直保持連續(xù)高速增長，尤其在金融危機背景下仍然保持了強勁的增長勢頭。2001年到2009年，全球衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)應(yīng)用市場規(guī)模年均增長率達到23.3%。目前，國際上GPS應(yīng)用產(chǎn)業(yè)占據(jù)了衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)用產(chǎn)業(yè)的主導(dǎo)地位。2005年到2010年，北美GPS設(shè)備的平均年銷售收入約335億美元。
我國衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)也初具規(guī)模。截至2010年底，我國衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)規(guī)模已經(jīng)達到500億元，預(yù)計2020年將達到4000億元。預(yù)計到2015年中國衛(wèi)星導(dǎo)航年產(chǎn)值將達到1500億元，其中北斗會占到20%以上的市場份額，從而扭轉(zhuǎn)我國導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)長期以來被GPS系統(tǒng)壟斷、衛(wèi)星導(dǎo)航芯片和核心板卡100%依賴進口的局面。
目前，我國涉足衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)用與服務(wù)產(chǎn)業(yè)的廠商與機構(gòu)超過5000家，2010年產(chǎn)值超過500億元。而北斗導(dǎo)航系統(tǒng)支持短報文通信的特色功能，也有助于北斗進一步開拓民用市場。
中國航天科技集團公司宇航部部長趙小津表示，今后我國還將陸續(xù)發(fā)射組網(wǎng)導(dǎo)航衛(wèi)星，不斷提升系統(tǒng)服務(wù)能力，擴大覆蓋區(qū)域，到2020年，將建成由３０余顆衛(wèi)星組成的北斗全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。當(dāng)北斗全球衛(wèi)星定位導(dǎo)航系統(tǒng)完成后，更多的舞臺就會交給終端和用戶。
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