2020年7月31日，北斗三號全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)正式開通完成，這標志著北斗事業(yè)進入到全球服務(wù)新時代。從北斗一號向中國提供服務(wù)、北斗二號向亞太地區(qū)提供服務(wù)，到北斗三號向全球提供服務(wù)，中國北斗人在26年的時間里，完成了從奮起追趕到并跑超越的壯舉。

如今，北斗三號已經(jīng)在為全球上百個國家，上億用戶在智慧城市、交通運輸、減災(zāi)救災(zāi)、農(nóng)民漁業(yè)、氣象環(huán)境等方面提供多樣化的服務(wù)。

隨著服務(wù)廣泛和深入，我國的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)“北斗”也被越來越多人知曉。不過，高科技背景令北斗略顯神秘，而在其民用化過程中，各類蹭概念、偽北斗的項目又層出不窮。該如何正確認識北斗？北斗能給我們帶來什么？

日前，北京市科學(xué)技術(shù)協(xié)會主辦、北京科技記者編輯協(xié)會承辦的科學(xué)傳播沙龍活動，邀請北斗重大專項工程副總設(shè)計師、北斗三號衛(wèi)星首席總設(shè)計師謝軍進行了相關(guān)分享。

如何正確認識北斗？

“北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是國家的一項重大決策，是一個正式立項的工程研制任務(wù)，同時它現(xiàn)在也成為國家的一個重要的空間基礎(chǔ)設(shè)施，它提供三大服務(wù)：定位、導(dǎo)航、授時，在國民經(jīng)濟發(fā)展的各個方面，在軍事活動中都非常重要，它是基礎(chǔ)的基礎(chǔ)，基礎(chǔ)的保障，基礎(chǔ)的支撐。”謝軍說。

現(xiàn)在，北斗三號完整的系統(tǒng)已經(jīng)為全球提供定位導(dǎo)航授時、全球短報文通信、國際搜救等多種服務(wù)?；緦?dǎo)航服務(wù)的定位精準水平優(yōu)于6米，測速精度優(yōu)于0.1米/秒，授時精度優(yōu)于10納秒。

基于北斗系統(tǒng)，大量的應(yīng)用新模態(tài)創(chuàng)新而生。謝軍解釋說，北斗導(dǎo)航系統(tǒng)分為空間段、地面段和用戶段。衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)真正產(chǎn)生效益，或者說影響大家好和不好的時候，主要就是空間段的衛(wèi)星和地面運行管理系統(tǒng)，“孫家棟院士說過一句話：‘天上要好用，地面要用好’，地面用好指的就是三段里的用戶段，沒有用戶段，衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)一定沒有辦法直接為老百姓服務(wù)，為裝備服務(wù)。”

謝軍打了一個比喻，“如果我們只有農(nóng)民種的糧食，像大麥、小麥、高粱，而沒有大廚師，那我們肯定也沒辦法享受到農(nóng)民的成果，就沒有辦法滿足我們的幸福感。”北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)就是無數(shù)科研人員共同勞動的一個成果，謝軍說，“所以，希望公眾能夠真正的學(xué)習(xí)了解北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的一些基本信息，然后能在自己的生活中間，甚至一些企業(yè)家，能夠更多地研發(fā)跟北斗相關(guān)地一些產(chǎn)品，服務(wù)百姓。”

對于時不時就出現(xiàn)的蹭“北斗”熱點的一些現(xiàn)象，謝軍也表示，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)已經(jīng)延伸出一個完整的產(chǎn)業(yè)鏈條，北斗領(lǐng)域的科研人員主要關(guān)注衛(wèi)星系統(tǒng)等方面的研發(fā)，也就是更多解決的是“天上要好用”，保證源頭要好；至于服務(wù)平臺方面，很多企業(yè)進行了創(chuàng)新大膽的探索，具體的應(yīng)用新業(yè)態(tài)直接落地到具體的功能。千行百業(yè)可北斗，但這千行百業(yè)并不都納入國家北斗研發(fā)工程中。“衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的成果是怎么產(chǎn)生的，以及成果產(chǎn)生了以后，又是如何提供服務(wù)，公眾應(yīng)該對這個過程有所了解。”謝軍說。

北斗有今天，因為堅定不移走國產(chǎn)化道路

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)從策劃、設(shè)計再到研發(fā)，遵循的一個原則就是自主。“2010年之前，一些關(guān)鍵元器件還是要依賴進口，比如一些計算機處理芯片，一些存儲器，但從2010年以后，核心部件和核心技術(shù)都是自主的，是我們自己研發(fā)出來的。”

謝軍表示，北斗是國之重器，涉及到國家安全、國民經(jīng)濟發(fā)展，代表著國家科研實力和工業(yè)基礎(chǔ)實力。“北斗系統(tǒng)整個工程建設(shè)，利用了大量國家工業(yè)基礎(chǔ)科學(xué)研究的成果，同時，也牽引推動了一批科研成果和科研基礎(chǔ)設(shè)施，北斗系統(tǒng)走到今天，就是因為我們堅定不移的走國產(chǎn)化這條道路。”

比如，目前直接服務(wù)于老百姓的原子鐘就是最好的例子之一，謝軍說，“不管是使用銣元素還是氫元素，原子鐘里有一個最簡單的結(jié)構(gòu)，就是玻璃泡。這個玻璃泡的材料非常關(guān)鍵，在保證玻璃泡厚度的同時，透光性還要最好。這對材料的剛性、韌性和硬度都有要求。攻關(guān)過程中，科研人員試驗了大量的玻璃材料，包括含堿的、中性的，最終才攻克了這個小小的玻璃泡制造難題。”

在謝軍看來，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是一個涉及多學(xué)科的復(fù)雜的大系統(tǒng)，除了材料，另一個難點就是做出來的結(jié)果如何證明在地面和在天上是一致的，“這對驗證技術(shù)和試驗技術(shù)都提出了非常高的要求。”

讓謝軍印象深刻的是北斗三號“收官之星”的發(fā)射。原本定于2020年6月16日發(fā)射，但因為發(fā)射前推力系統(tǒng)的一個閥門出現(xiàn)了裂紋，不得不延期發(fā)射。“正常試驗都做完了，但做完了一次試驗會不會對材料產(chǎn)生影響，有的時候沒有辦法進行測試。”所以，對于閥門出現(xiàn)了漏洞，謝軍也表示“非常幸運”，“如果在地面不發(fā)生問題，等點火了以后在天上發(fā)生問題，就意味著這次任務(wù)的失敗。而地面發(fā)生問題后造成的任務(wù)推遲，對我來講都是可以接受的，任務(wù)成功才是硬道理。”