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GPS不再是唯一選擇,北斗三號衛(wèi)星體系即將建設(shè)完成

2019-05-28 熱度:3694 ℃

  古有司南,今有北斗。

  衛(wèi)星導(dǎo)航定位市場長期被GPS等國外企業(yè)壟斷的情況下,國產(chǎn)自主研發(fā)的北斗三代導(dǎo)航衛(wèi)星將迎來“全球時代”的關(guān)鍵時刻。

  而說到北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的國產(chǎn)化替代之路,少不了孫家棟的貢獻(xiàn)。

  孫家棟是我國第一顆人造地球衛(wèi)星“東方紅一號衛(wèi)星”技術(shù)負(fù)責(zé)人,同時也是月球探測一期工程的總設(shè)計師、風(fēng)云二號衛(wèi)星工程總設(shè)計師,是我國人造衛(wèi)星技術(shù)和深空探測技術(shù)的開拓者。此外,孫家棟早先擔(dān)任了我國北斗導(dǎo)航系統(tǒng)第一代和第二代工程總設(shè)計師,實現(xiàn)了初代北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的組網(wǎng)和應(yīng)用,是當(dāng)之無愧的北斗之父。

  在22日的衛(wèi)星導(dǎo)航年會上,每日經(jīng)濟(jì)新聞記者見到了中國航天事業(yè)的泰斗級人物孫家棟。90歲高齡的孫家棟坐著輪椅,仍然來到推動北斗導(dǎo)航事業(yè)發(fā)展的一線。在展示區(qū),與會者紛紛與他合影、握手。參會者介紹產(chǎn)品時,需要湊到孫家棟耳邊。他很仔細(xì)地聽,不時露出笑容。

  “兩彈一星”元勛孫家棟

  第一顆人造地球衛(wèi)星、第一顆遙感探測衛(wèi)星、第一顆探月衛(wèi)星嫦娥一號……中國航天史上一個又一個第一次,孫家棟都親自參與。

  孫家棟,我國運(yùn)載火箭與衛(wèi)星技術(shù)專家、中國科學(xué)院院士,曾擔(dān)任我國東方紅一號衛(wèi)星技術(shù)總負(fù)責(zé)人、探月工程、北斗導(dǎo)航工程首任總設(shè)計師。先后榮獲“兩彈一星”功勛獎?wù)隆?009年國家最高科學(xué)技術(shù)獎等等。

  據(jù)央廣網(wǎng)報道,出生于1929年的孫家棟,年少時,便顯露出堅韌的品格。他曾因左撇子被學(xué)校勸退,但僅用一年時間就學(xué)會了熟練使用右手。21歲時,孫家棟應(yīng)招入伍,隨后獲得去蘇聯(lián)學(xué)習(xí)飛機(jī)制造的機(jī)會。求學(xué)7年,他帶著“斯大林金質(zhì)獎?wù)隆?,登上了歸國的列車。

  1967年,孫家棟的命運(yùn)來了個急轉(zhuǎn)彎。

  錢學(xué)森先生親自點將,37歲的他成為中國第一顆人造地球衛(wèi)星“東方紅一號”的技術(shù)總負(fù)責(zé)人。在要資料沒資料、要經(jīng)驗沒經(jīng)驗、要專家沒專家的窘境下,研制“上得去、抓得住、聽得著、看得見”的衛(wèi)星。難到什么程度?

  孫家棟說:“第一、不知道這個事怎么干;第二、大家都沒干過;第三、你要干這件事情,要用的東西沒有??梢哉f是一窮二白?!?/span>

  但當(dāng)時,國外衛(wèi)星紛紛上天已成事實,時不待我,再晚就要成為中華民族的“罪人”。抱著這樣的心態(tài),孫家棟投入到忘我的工作中。

  1970年,中國第一顆人造地球衛(wèi)星“東方紅一號”發(fā)射成功,那一年,孫家棟41歲。“公布了以后,我們坐車就往天安門跑,到天安門進(jìn)不去了,已經(jīng)人山人海了,都在慶祝?!?/span>

  孫家棟說:“每次發(fā)射,沒有一個人敢說這次發(fā)射是絕對絕對成功的。投資要十個億,初期干的時候一個型號干十年,干的人加起來又有十萬人,這么大件事,最后按按鈕的時候掉鏈子了,你能受得了嗎?尤其是技術(shù)牽頭的人?!?/span>

  1974年11月5日,由孫家棟擔(dān)任技術(shù)負(fù)責(zé)人的中國第一顆返回式遙感衛(wèi)星在升空20秒后爆炸?!拔遗艹龅叵率遥豢匆娚衬镆黄鸷?,整個腦子一片空白,痛哭起來。”之后的三天三夜,孫家棟和同事們在滴水成冰的沙漠里,一寸一寸地找火箭的殘骸,把所有的螺絲釘、小銅塊、小線頭一點點收集起來,查找事故原因。最終發(fā)現(xiàn)是火箭控制系統(tǒng)內(nèi)的一小段導(dǎo)線,在火箭發(fā)射時受到劇烈震動斷開了。“一個裂痕就牽扯到整個航天產(chǎn)品的成敗,這個教訓(xùn)太深刻了!”就像恩師錢學(xué)森當(dāng)初所做的那樣,孫家棟承擔(dān)了失敗的責(zé)任。“從此我們就狠抓質(zhì)量,逐步建立起一套完整嚴(yán)格的質(zhì)量管理系統(tǒng)?!?/span>

  2004年,我國正式啟動探月工程,已是75歲高齡的孫家棟再次披掛上陣,挑起工程總設(shè)計師的重任。

  探月工程風(fēng)險很大,很多人不理解,早已功成名就的孫家棟為什么還要接受這項充滿風(fēng)險的工作,萬一失敗了,他輝煌的航天生涯就可能蒙上陰影。

  孫家棟卻毫不猶豫:“國家需要,我就去做?!?/span>

  2007年,嫦娥一號衛(wèi)星順利完成環(huán)繞月球的信號傳來,航天飛行指揮控制中心內(nèi),大家歡呼,擁抱,振臂慶祝。孫家棟卻默默轉(zhuǎn)身,低頭掏出手絹,老淚縱橫。

  今年1月,孫家棟在接受俠客島采訪時回憶此事:像我們這個歲數(shù)的人啊,多少還趕上了點舊社會的尾巴,那時候小,聽大人們說話,抽煙叫洋煙,火柴叫洋火,上海的人力車叫洋車,所有的都帶“洋”字。“嫦娥一號”成功了,我當(dāng)時突然就想到舊社會洋車、洋火的時代,感情一下就上來了,我想,老人們講的這個“洋”那個“洋”的時代,終于過去了。

  2018年6月5日,風(fēng)云二號最后一顆星——風(fēng)云二號H星成功發(fā)射。作為風(fēng)云二號工程總設(shè)計師,當(dāng)時89歲高齡的孫家棟再次出現(xiàn)在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心指揮發(fā)射。他說:“搞了一輩子航天,航天已經(jīng)像我的‘愛好’一樣,這輩子都不會離開它了?!?/span>

  自主衛(wèi)星導(dǎo)航走過20年

  美國GPS、俄羅斯格洛納斯衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)、歐洲伽利略系統(tǒng),以及我國自主建設(shè)的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),并稱四大全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(GNSS)核心供應(yīng)商,而這個自主創(chuàng)新之路是漫長的20年。2000年10月31日我國發(fā)射了第一顆北斗導(dǎo)航試驗衛(wèi)星,從此正式開始了我國衛(wèi)星導(dǎo)航事業(yè)的核心技術(shù)替代之路。

  截至目前,我國北斗系統(tǒng)在軌衛(wèi)星共38顆,包括18顆北斗二號衛(wèi)星和20顆北斗三號衛(wèi)星。2018年底,北斗系統(tǒng)新聞發(fā)言人冉承其向全世界宣布,北斗三號基本系統(tǒng)完成建設(shè),開始提供全球服務(wù)。

  2019年我國還將再發(fā)射6~8顆北斗三號衛(wèi)星,2020年計劃發(fā)射2~4顆北斗三號衛(wèi)星,至2020年底,我國全面完成北斗三號系統(tǒng)建設(shè)。屆時,將在進(jìn)一步提升全球?qū)Ш蕉ㄎ皇跁r性能和區(qū)域短報文通信服務(wù)能力的基礎(chǔ)上,我國北斗導(dǎo)航系統(tǒng)實現(xiàn)全球短報文通信、國際搜救,以及覆蓋中國和周邊地區(qū)的星基增強(qiáng)(千尋cors系統(tǒng))和精密單點定位(RTK設(shè)備PPP精密單點)服務(wù)能力。

  而相較于其他三大衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),短報文通信服務(wù)是我國北斗三號衛(wèi)星系統(tǒng)的獨家秘笈。不僅可以授時定位,提供動態(tài)分米級、靜態(tài)厘米級高精度服務(wù),還具備“發(fā)短信”能力,且不限制信號區(qū)域,即使是無人區(qū)也能實現(xiàn)。在中國及周邊地區(qū),北斗三號單次報文長度可發(fā)送1000個漢字,全球單次通信能力40漢字。一體提供SBAS(星基增強(qiáng)服務(wù))也是我國北斗三號系統(tǒng)的特有能力,很好地實現(xiàn)了功能融合和集約高效,這項功能計劃2019年6月開展信息播發(fā)試驗。

  而說到北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的國產(chǎn)化替代之路,少不了孫家棟的貢獻(xiàn)。在22日的衛(wèi)星導(dǎo)航年會上中國航天事業(yè)的泰斗級人物孫家棟,90歲高齡的孫家棟坐著輪椅,仍然來到推動北斗導(dǎo)航事業(yè)發(fā)展的一線。在展示區(qū),與會者紛紛與他合影、握手。參會者介紹產(chǎn)品時,需要湊到孫家棟耳邊。他很仔細(xì)地聽,不時露出笑容。

孫家棟參展

  5月22日,北京,中國衛(wèi)星導(dǎo)航年會,孫家棟在參展

  將拉動3000億元產(chǎn)值

  目前,由北斗基礎(chǔ)產(chǎn)品、應(yīng)用終端、應(yīng)用系統(tǒng)和運(yùn)營服務(wù)構(gòu)成的完整產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)形成。北斗在國家關(guān)鍵行業(yè)和重點領(lǐng)域標(biāo)配化使用,在大眾消費領(lǐng)域規(guī)?;瘧?yīng)用。

  據(jù)統(tǒng)計,2018年國內(nèi)衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值已超過3000億元。冉承其預(yù)計,至2020年,我國衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)的規(guī)模將超過4000億元,北斗將拉動超過3000億元規(guī)模的市場份額。

  22日發(fā)布的《北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建設(shè)與發(fā)展》報告顯示,國產(chǎn)北斗芯片、模塊等關(guān)鍵技術(shù)已經(jīng)實現(xiàn)了全面突破。數(shù)據(jù)顯示,國產(chǎn)北斗導(dǎo)航型芯片模塊累計銷量已突破8000萬片,高精度板卡和天線銷量已占據(jù)國內(nèi)30%和90%的市場份額。

  在廣泛關(guān)注的移動通信領(lǐng)域,目前國內(nèi)外主流芯片廠商均推出了兼容北斗系統(tǒng)的通導(dǎo)一體化芯片。上述報告顯示,2019年第一季度,在中國市場申請進(jìn)網(wǎng)的手機(jī)有116款具有定位功能,這其中支持北斗定位的有82款,北斗定位支持率已經(jīng)達(dá)到了70%。整體看來,雖然替代之路走的很快,但相較于GPS等已經(jīng)存在多時的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),我國北斗在推廣應(yīng)用方面仍需要花大力氣。

  多個北斗芯片首次問世

  芯片是制約北斗應(yīng)用快速落地的因素之一。5月21日,合眾思壯發(fā)布了全球首顆支持北斗三號全信號體制的高精度基帶芯片,支持的頻點從24個增加到31個,能夠支持現(xiàn)有及未來計劃發(fā)布的所有導(dǎo)航信號頻率。

  而海格通信的“海豚一號”基帶芯片在本次導(dǎo)航年會上首次對外亮相,它是國內(nèi)首批流片的高精度基帶芯片,于2018年8月完成流片,目前已完成芯片驗證測試。北斗三號RX37系列芯片支持北斗三號全球體制信號。

  此次,在中國衛(wèi)星導(dǎo)航年會上,聯(lián)想帶來了全球首款搭載國產(chǎn)雙頻定位芯片、唯一支持北斗三號信號系統(tǒng)的手機(jī)聯(lián)想Z6青春版,定價為千元機(jī)入門水平。聯(lián)想Z6青春版搭載的HD8040北斗高精度導(dǎo)航定位芯片基于華大北斗Cynosure平臺架構(gòu)。

  對于如何推進(jìn)快速民用,劉彥認(rèn)為,芯片是一切的基礎(chǔ),這決定了能否做到定位高精度,能否提升解決方案,有沒有高性價比。

  “做北斗是為了天上好用,地面用好,現(xiàn)在做的事情就是讓地面用好?!?2日,孫家棟如此表示,希望北斗衛(wèi)星系統(tǒng)民用化更快一步。

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