“中國要成為航天強國，衛(wèi)星導航系統是‘標配’，是必須要有的‘利器’。”

1月9日，國家科學技術獎勵大會在北京召開。北斗二號衛(wèi)星工程榮獲國家科技進步特等獎。在這樣一個特殊的歷史節(jié)點上，北斗二號衛(wèi)星工程原副總設計師、北斗系統高級顧問李祖洪對《中國科學報》記者作出了上述表述。

四個“第一”

北斗二號衛(wèi)星工程是國家科技重大專項，是我國北斗衛(wèi)星導航系統建設“三步走”發(fā)展戰(zhàn)略承前啟后的關鍵一步，其任務是建成覆蓋我國及亞太地區(qū)的北斗二號衛(wèi)星導航系統，滿足我國經濟社會發(fā)展和國防軍隊建設急需，保障國家安全和戰(zhàn)略利益。

工程自2004年8月立項以來，歷時8年完成研制建設，建成了由14顆組網衛(wèi)星和32個地面站天地協同組網運行的北斗二號衛(wèi)星導航系統，并于2012年12月正式向我國及亞太地區(qū)提供導航、定位、授時和短報文通信服務，服務區(qū)內系統性能與國外同類系統相當，達到同期國際先進水平。

全國300多家單位、8萬余名科技人員參加了研制建設工作。如中國科學院上海天文臺從承擔北斗一代、二代設備研制任務至今已有近十年，是中科院承擔任務最多的單位之一。上海天文臺主要承擔了信息處理系統、時間頻率系統和激光測距系統的研制任務。同時，成功開展了北斗衛(wèi)星的星地激光時間比對測量，獲得了高精度測量數據，圓滿完成了北斗導航衛(wèi)星激光時差測量儀研制項目。在2012年，上海天文臺研制的系統參加了我國衛(wèi)星導航系統的聯調聯試工作，保證了我國導航系統的正式開通服務。2013年，上海天文臺獲得了北斗先進集體榮譽稱號，也成為本次國家科技進步特等獎獲獎單位。

中科院國家授時中心在北斗任務中承擔了系統時間溯源、GNSS時差監(jiān)測、時間頻率體系及原子鐘研制等多項關鍵技術攻關任務，在北斗系統的建設和發(fā)展中發(fā)揮了重要支撐作用，成為本次國家科技進步特等獎獲獎單位。

北斗二號衛(wèi)星工程總設計師助理郭樹人認為，工程實現了國際衛(wèi)星導航領域和我國航天領域的多個首創(chuàng)，走出了一條符合中國國情、獨具中國特色的衛(wèi)星導航系統發(fā)展道路。

“北斗二號衛(wèi)星導航系統取得了‘四個第一’。”他說，“一是國際上第一個多功能融為一體的區(qū)域衛(wèi)星導航系統，二是我國第一個與國際先進系統同臺競技的航天系統，三是我國第一個面向大眾和國際用戶服務的空間信息基礎設施，四是我國第一個復雜星座組網的航天系統。”

然而，這些“第一”的取得談何容易。北斗二號的創(chuàng)新是為實用而創(chuàng)新，在資源有限的環(huán)境下，從設計到產品，各個環(huán)節(jié)的都有大量空白等待填補。

“北斗就是要打‘中華牌’”

北斗二號衛(wèi)星工程衛(wèi)星系統總設計師楊慧還記得，當年他們去國外求購一臺星載銣原子鐘時，卻被對方告知“如果你們買了，伽利略（注：歐洲研制的衛(wèi)星導航系統）就不買了。你們能不能等他們先挑完了再來？”

這件事讓楊慧感到深深的恥辱。星載原子鐘被稱為導航衛(wèi)星的“心臟”，是北斗衛(wèi)星導航系統的核心技術。該技術之前僅為少數西方國家所掌握，在我國屬技術空白，能否突破關乎北斗系統建設的成敗。楊慧感到，在這些“卡脖子”的關鍵產品、關鍵技術上，中國只能憑借自己的力量實現國產化。

中科院武漢物理與數學研究所在這個困難時刻挺身而出。該所研究人員對星載銣原子鐘一系列關鍵技術開展攻關，對原子鐘精度、小型化、壽命、可靠性和衛(wèi)星環(huán)境適應性的研究取得系統化成果。

武漢物數所研制的星載銣鐘產品，性能指標與美國GPS系統的同期技術相當，居國內領先、國際先進水平，批量用于北斗衛(wèi)星，為北斗系統如期建成和運行服務發(fā)揮了關鍵作用。該成果使我國星載原子鐘技術實現了從無到有的跨越，打破了國外的技術壟斷，突破了北斗系統工程的技術瓶頸，對提升我國原子鐘和空間技術水平起到重要作用。

由于在星載原子鐘方面的貢獻，武漢物數所也成為本次國家科技進步特等獎獲獎單位，團隊負責人梅剛華成為獲獎個人。

“國產化是北斗衛(wèi)星導航系統的一大閃光點。”李祖洪說，“我們北斗就是要打這張‘中華牌’。”

從區(qū)域走向世界

如今，隨著北斗二號衛(wèi)星工程建設的圓滿完成，中國從根本上擺脫了對國外衛(wèi)星導航系統的依賴，徹底掌握了時空基準控制權、衛(wèi)星導航產業(yè)發(fā)展主動權、國際規(guī)則制定話語權，為我國經濟建設和國防安全提供了有力保障。

作為我國服務國際社會的公共產品，北斗衛(wèi)星導航系統已成為代表中國的一張“國家名片”。目前，北斗二號衛(wèi)星導航系統可服務50多個國家、30多億人口，成為聯合國確認的四大核心供應商之一。

根據北斗系統“三步走”發(fā)展戰(zhàn)略，在確保北斗二號衛(wèi)星導航系統穩(wěn)定運行，推進系統應用的同時，團隊正在按計劃實施北斗三號衛(wèi)星導航系統建設。2015年以來已成功發(fā)射5顆新一代北斗導航衛(wèi)星和2顆區(qū)域服務備份衛(wèi)星，2016年已完成新一代北斗導航衛(wèi)星試驗驗證，基本固化新一代北斗導航衛(wèi)星狀態(tài)。

郭樹人介紹，北斗三號衛(wèi)星工程計劃在2018年前后，完成約18顆全球組網衛(wèi)星發(fā)射，率先為“一帶一路”沿線國家提供基本服務；2020年形成全球服務能力，建成世界一流的全球衛(wèi)星導航系統。

“北斗二號建設運行的12年來，我們團隊付出了很多，這次能夠獲得國家科技進步特等獎，是國家對我們過去工作的一種肯定。”李祖洪說，“這個榮譽也會激勵著北斗團隊繼續(xù)努力，把北斗三號建好，通過彎道超車，實現國際領先。”