然而早年间,国际上还存在着中国北斗卫星导航系统无用的论调。
2009年,全球卫星导航系统国际委员会会议在俄罗斯圣彼得堡举行。会上,某国代表直言:“空中已经有百十颗卫星,中国为什么还要建卫星呢?”“中国的卫星导航系统与其他国家卫星的频率重叠,只会徒增噪声扰乱空间秩序,对国际没有贡献。”
这样的发言,深深刺痛了北斗卫星导航系统副总设计师杨元喜院士。
听完这位代表的发言,杨元喜起身走到会场前说:“我这里有一个实实在在的计算,告诉你,中国的北斗导航系统贡献有多大。”
“我用实际的GPS星座、格洛纳斯星座、伽利略星座,再加上中国北斗星座,即便把北斗放在最次的位置来算,中国北斗对国际的平均贡献率在23.4%以上,最低也有22.6%,怎么叫没有贡献呢?”在一连串实实在在的数据和反问题中,杨元喜做完了整个报告。
会后,杨元喜将他的报告在国际刊物上发表,告诉世界中国的贡献是多少。从那以后,“中国北斗无用论”消失了。
从双星定位系统概念的提出到北斗一号系统从无到有,再到北斗二号系统正式提供区域服务,直到今天北斗三号以昂扬的姿态走向世界,中国北斗的“三步走”发展战略,历经近40年峥嵘岁月,走出了一条自主创新、团结协作、攻坚克难、追求卓越的独特道路。
“唯一办法是让自己成为巨人”
▲ 北斗卫星导航系统应用模拟图
中国开展卫星导航与定位研究最早可以追溯到上世纪六七十年代,但由于当时的技术条件和时代背景制约,真正提出要研制导航卫星,已是1983年。
那一年,我国“两弹一星”元勋、卫星测量技术的奠基人之一陈芳允院士,提出了研制双星快速导航系统,即利用两颗地球静止轨道通信卫星实现区域快速导航定位的设想。
当时,陈芳允和美国科学家G.K.奥尼尔教授不约而同地产生了把导航定位与数据通信聚合为一体的设计理念,并都在1985年至1990年期间进行了该系统的概念性研究。当奥尼尔听说,中国的航天人也在进行同一研究的时候,他十分震惊。然而,美国的研究计划很快就因技术、资金等问题而夭折了。
那时,中国航天人在突破了中心站和用户机等关键技术后,利用通信卫星开展双星定位演示验证试验,证明了北斗卫星导航试验系统技术体制的正确性和可行性。
与此同时,时任原航空航天工业部副部长的孙家栋与当时的国防科工委副主任沈荣骏中将敏锐地发现,拥有自主知识产权的卫星导航定位系统,对国家安全和军队保障至关重要。随后,二人联名致信当时的中央军委委员、总装备部部长曹刚川,阐明了他们对国家发展卫星导航系统重要意义的分析以及实现方法的建议。国家对此予以高度重视和支持,有效推动了中国卫星导航系统工作的开展。
在多方力量的积极推动下,1994年,中国的卫星导航工程获批立项,并以炎黄子孙的祖先们用于识别方向的“北斗星”命名。北斗卫星定位导航系统正式问世,孙家栋被任命为工程的总设计师。自此,中国开始了第一代卫星导航系统的研制建设。
2000年10月31日是中国卫星导航系统发展史上一个值得铭记的日子。零时02分,我国长征三号甲运载火箭在西昌卫星发射中心托举我国首颗北斗导航试验卫星升入茫茫夜空。27分钟后,指挥大厅收到西安卫星测控中心传来的喜讯:星箭分离,卫星进入预定轨道。指挥大厅里爆发出经久不息的掌声和欢呼声。
▲ 2000年10月31日首颗北斗试验卫星发射前,航天科技集团总经理王礼恒(右)、副总经理马兴瑞(中)及卫星总指挥李祖洪(左)一起讨论技术问题
“北斗卫星导航系统是全天候、全天时提供卫星导航信息的区域导航系统,该系统主要为公路交通、铁路运输、海上作业等领域提供导航服务。北斗导航系统首发星的成功发射,解决了我国自主卫星导航系统从无到有的问题,将对我国国民经济建设起到积极的推动作用。”19年前的《中国航天报》刊登了这样一段话,概括了那颗卫星的重要意义。
第一颗北斗导航试验卫星成功入轨仅50天后,千禧年岁末,长三甲火箭又将第二颗北斗导航试验卫星送入地球同步轨道,标志着我国成为继美俄之后,世界上第三个拥有自主卫星导航系统的国家。“北斗的研制,是中国人自己干出来的。‘巨人’对我们技术封锁,不让我们站在肩膀上,唯一的办法就是自己成为巨人。”当时的北斗卫星导航试验系统总指挥李祖洪说。
2003年5月25日,第三颗北斗导航试验卫星成功升空,作为备份星与前两颗工作星组成中国完整的第一代卫星导航系统——北斗一号。
那场灾难,让“北斗”家喻户晓
▲ 2007年4月14日,第一颗北斗二号卫星发射成功
2008年,汶川大地震,震惊世界。地震发生当晚的10时左右,首批武警官兵到达地震重灾区,并使用北斗卫星导航系统用户终端机连夜陆续发回实时灾情数据,为地震重灾区发出了第一束生命急救电波。那场灾难让“北斗”这个名字家喻户晓。
2010年对于中国北斗来说同样是个不一般的年份。这一年,中国北斗卫星导航系统连续迎来5颗“新成员”,系统在太空中初现雏形。同年5月19日,在第一届中国卫星导航学术年会上,中国北斗卫星导航系统专项管理办公室主任冉承其宣布:“北斗卫星导航系统致力于向全球用户提供高质量的定位、导航和授时服务。中国愿意与其他国家合作,共同发展卫星导航事业。”
从那一年开始,我国迎来了北斗导航卫星的高密度发射期。2011年建设完成北斗区域卫星导航系统的基本系统,具备向我国大部分地区提供初始服务的能力;2012年10月25日,北斗卫星导航系统的16名成员全部发射升空;12月27日,国务院新闻办公室召开北斗卫星导航系统新闻发布会,宣告:北斗卫星导航系统是中国自主建设、独立运行,与世界其他卫星导航系统兼容共用的全球卫星导航系统,可在全球范围内全天候、全天时,为各类用户提供高精度、高可靠的定位、导航、授时服务。
至此,北斗卫星导航系统建设的“三步走”战略圆满完成了第二步的系统建设目标,北斗二号卫星导航系统,即北斗区域卫星导航系统建设完成。
服务50多个国家、30多亿人口
▲ 2015年7月,孙家栋到西昌卫星发射中心指导北斗导航卫星发射