北斗英雄谱

从20多年前大胆的“双星定位”設想，到自主研发成功：从如火如荼的市场推广到现在的试运行服务，北斗卫星导航系统的崛起与成功是无数北斗人前赴后继、团结一心、辛勤劳动的结果，是汗水和泪水的交织，是智慧和勇气的结晶，他们的恢弘巨制将被载入共和国的发展史册。

北斗卫星导航系统工程总設计师 孙家栋

◎“北斗”的中国特色

如果说中国特色的话，第一点就是发展这样一个大型的工程，从它一起步就有一个明确的三步走发展战略规划，既结合当时的实际情况，同时又有一个长远的目标。第二个特点就是我们有一个非常重要的中间环节就是建設区域导航系统，我感觉是一个非常大的特色。世界上各个国家，美国也好，欧洲也好，俄罗斯也好，一开始就是全球的，当然他们是根据他们国家的经济建設特点来确定的。第三个特点，就是我们北斗有一个短报文通信功能，非常巧妙地把导航定位和信息传递这两个功能结合起来。执行任务过程中定位者和指挥者之间变被动联系为主动联系，这个效果是非常好的。从技术上来讲，根据我们国家经济、技术发展的情况我们同样走出了自己独特的道路。比如说空间段用的平台，是自行研制，而且这么多年延续性很好。

◎“北斗”面临的困难

作为北斗卫星导航系统最大的一个特点就是需要卫星的群体工作，也就是说要进行组网，那么组网是共同配合工作，这样对每一颗星的质量要求就非常高，对组网卫星之间的关系要求非常严格。从这个意义上来说，这一项工程和过去的工程都有质的变化，这个问题给我们整个科研工作带来了比较大的技术难度。我们制定了整个组网过程要一步一步走的计划，比如说我们先打一颗，摸索卫星的质量，之后我们再发射一个基本的“2+1”试验系统，在这个基础上再往上发展到“3+3”的基本系统，之后再尽快地发射其他没有打完的卫星组成网。此外，为了降低系统的造价，网络中的卫星一般没有备份，每颗星都有它自己的任务，一旦出现问题，会对整个卫星网造成很大的损失。这对卫星空间段产品质量要求比单星工作的要求大大提高了，在技术上确保质量，提高卫星的寿命，也是非常大的难题。

◎“北斗”产业化推广

航天事业的发展除了要探索以外，最终的目的还是要为国民经济服务，为社会进步服务。我们国家自己的北斗系统发展起来以后，必然要考虑怎样融入到整个经济建設领域这个问题。除了国家的政策和资金支持外，北斗产业化最重要的是最终用户的认可，而这又取决于我们所能提供的服务能达到什么水平。所以在我看来，北斗要想成功产业化我们北斗各条战线上的同志首先严格要求自己，把自己工作做好。通过大量的努力以非常负责任的态度向用户表态，请用户放心。当然，我们不能回避当前市场真实情况，无论大用户还是小用户大家基本都在使用GPS系统。所以我们要多宣传北斗系统应用的优点，宣传应用北斗系统的重要的意义，来引导用户的过渡。

卫星系统总設计师 谢军

◎卫星生产试制任务

按照规划，北斗系统将是由三十多颗卫星构成的大型复杂星座，要实现星座组网，必须在短时间内完成这些卫星的发射任务。从卫星系统研制生产过程来看，我们在总结以往卫星研制经验，充分发挥航天系统管理体系优势的基础上，主要做了几方面的工作：一是通过抓产品的技术状态，抓生产的工艺状态，抓元器件的保障，抓地面設备特别是测试設备的保障，实现卫星的组批生产、组批测试；二是我们在工作中逐步地实现了产品定型，产品定型成为组批生产的保障。我们的目标是一次設计，组批生产，流水总装、测试，参加大型试验，最后密集发射，快速建成星座网。

◎北斗与其它导航系统的兼容

国际上现有的几大卫星导航系统，在提高自己系统的可靠性和服务能力的同时，一直都在开展各系统间兼容互操作研究，北斗导航系统也充分考虑了兼容互操作的要求。兼容互操作将会给用户带来很多好处，因为用户在同一时间内可以收到更多导航卫星的信息，解算自己的位置、速度、时间就更加方便，同时精度也更高。再一个就是各导航系统采用兼容設计后，可以充分利用宝贵的空间资源。目前，部分企业已开始尝试制造能接收北斗、GPS和GLONASS系统的接收机了。应该说全球四大卫星导航系统达成兼容互操作协议之后，系统问的兼容使用是没有问题的。

运载火箭系统总設计师 姜杰

◎长三甲火箭的任务

长三甲运载火箭系列是发射我国高轨道卫星的主力火箭，也可以说是目前惟一的发射高轨道卫星的火箭，它的发射任务比较多，每年有8、9次，2010年发射了8次，2011年9次，今年计划是9次发射，发射11颗卫星，有两次是一箭双星，我们把它称作高密度任务。火箭本身是一个复杂的系统由很多的設备构成，元器件就有几万只，有上千台設备。每一发火箭执行发射任务的要求也不同。

我们对于每一发都要开展設计生产试验，最后再到发射场发射。在发射场，按照发射场的流程、测试计划，大概要20多天，这个流程是经过严格考核过的，每一个测试项目都是必要的，都安排得非常合理。在发射场对火箭进行全面测试都没有问题，才进入发射加注的最后阶段。

◎长三甲火箭未来的发展

一方面长三甲火箭在不断地改进，以适应不同发射要求，特别是可靠性要求越来越高，我们在长三甲火箭的可靠性上，不断在改进，目的是完成发射任务。同时，我们也做一些研发的工作，比如将来长三甲火箭要承担北斗导航卫星直接入轨的发射，现在我们队伍正在研制研发上面级火箭，难度比较大，一旦研制工作完成，将是中国运载火箭的一个大的跨越。

测控系统总設计师 吴斌

◎测控网的布局

我国测控网布局主要还是依据国土面积情况。按照大三角加一个中心的模式，大三角主要集中在东北方的佳木斯、西北的喀什和南部的三亚，这是我们的主要站点。此外测控中心还有一个渭南站，在西安附近，总体上构成了大三角加一个中心的模式。

另外，我们通过国际合作，还在国外一些地方放置了我们的测控設备，同一些国外站联网。总的来说站网规模还是比较庞大的。在性能上，我们与世界先进水平不相上下，但是从测控网构成上来看，我们与世界先进水平还有一定差距，主要体现在我们的中继卫星系统还处于初步阶段。再经过几年的发展，我们就可以达到世界先进水平了。

北斗卫星导航系统是一个非常复杂的大型工程，星座组网卫星数量众多，长期维持需要建設专用的任务中心。我们在西安卫星测控中心规划了专用的中心来管理北斗星座。

◎测控系统当前任务

测控系统面临的主要任务有三个方面。第一是高精度测量要求，现在对卫星轨道的测量精度要求越来越高，这也是测控系统的一个永恒课题。第二是高可靠、高安全要求。测控系统将来要管的卫星数量非常多，电磁环境也越来越恶劣。如何保证测控安全，也是我们面临的一个主要问题。第三是复杂星座的构建与保持。就拿北斗卫星导航系统来说，由三十多颗卫星组成的星座构建与保持，尤其是星座保持，是我们面临的关键课题。

测控系统的发展方向主要有两个方面：一是从系统构建上来说，应该是天地一体化系统。就是说天基站和地面站共同构成一体化测控网。二是从整个信息流程上来说，它应该是一个网络化系统，卫星是网络节点，中心也是一个节点。可以想象一下将来对卫星的操控，卫星管理者可能通过一台笔记本和一个无线网卡就可以实现对卫星的管理与测控。这是一个网络化、扁平化的发展方向。

发射场系统总設计师 孙雅度

◎西昌卫星发射中心概况

西昌卫星发射中心始建于上个世纪70年代末，已有40年的历史。中心位于四川省凉山深处，地面交通比较便利，有成昆铁路、川滇公路，现在又建成了京昆高速公路。航空交通也比较便利，有西昌机场，能够起降大型运输机。这里属于中亚热带高原季风气候区，四季温暖如春。经过40年的建設，西昌卫星发射中心在我们国家乃至于世界上也算是一个比较先进的航天发射中心。我国的酒泉卫星发射中心主要承担载人飞船和大倾角、中低轨道卫星发射任务，以及返回式科学试验卫星发射任务。太原卫星发射中心主要承担极轨卫星和太阳同步轨道卫星发射任务。西昌卫星发射中心主要承担中高轨卫星和地月转移轨道航天器发射任务。

◎为什么选择在西昌卫星发射中心发射北斗卫星？

之所以选择在西昌卫星发射中心发射北斗导航卫星，是基于两个因素考虑：一是北斗卫星的轨道因素，北斗导航卫星的GEO轨道、MEO轨道、IGSO轨道三种轨道都是中高轨。二是根据我国运载火箭的系列情况确定。因为发射中高轨卫星主要用长三甲系列火箭，长三甲系列火箭只能在西昌卫星发射中心发射，在三个发射中心只有西昌卫星发射中心才能发射低温火箭。

运控系统总設计师 周建华

◎什么是运行控制系统？

运行控制系统是卫星导航系统的重要组成部分。它的任务是负责整个系统的运行控制，主要业务包括导航卫星的精密定轨和它的轨道参数预报、卫星钟差的测定和预报以及电离层的监测和预报、完好性的监测与处理。运控系统主要分为主控站、监测站和注入站。监测站主要是负责对卫星进行跟踪观测。主控站主要是收集所有监测站获得的观测信息，对它进行各种各样的业务处理，判断地面設备和卫星設备的工况。注入站就是将主控站处理到的结果发到注入站，由注入站上行把这些参数发到卫星，卫星转发参数向服务区的用户进行广播。

◎服务北斗庞大星座系统

通常我们会考虑对整个地面的設备、对卫星的跟踪观测分几个层次。比如像基本的卫星信号监测就用好一些的监测接收机，对全部卫星进行基本性能跟踪、观测，这样的一个站在数量上和分布上会更广一些；在这个基础上，对卫星更精细的监测会通过更复杂的設备通过注入站来完成，在经过这样对系统进行分层設计之后会把整个設备的规模、設备的难度平衡好。在整个运行控制管理这方面我们也要经过一些优化設计，采取一些像分布处理、集中处理相结合的方法，把一些技术难度要求比较高的跟将来技术力量的配备统一設计，通过这样的方式来保证未来的系统运行维护都能高效，便于系统的稳定运行。

应用系统总設计师 吴光辉

◎应用系统亟待解决的问题

北斗卫星导航系统工程建設由原来的五大系统增加应用系统而成为六大系统，在国家重大工程建設项目中是首先组建的。这是高度重视北斗应用的重要部署，体现了应用作为北斗工程建設的出发点和落脚点的要求。目前应用系统的主要任务是突破用户终端关键技术、核心器件国产化以及用户机研发，同时要加强北斗卫星导航应用基础設施建設和典型示范应用，以统筹国防建設和经济建設促进军民融合式发展，快速推动卫星导航应用产业化进程。

◎老百姓何时用上北斗？

大众消费类市场是卫星导航应用领域之一，直接与应用产业化的发展相关。国际上以GPS为代表的卫星导航应用产业已逐步成为一个全球性的高新技术产业，我国北斗系统建設起步较晚，市场竞争存在机遇和挑战，所以北斗产业化只能创新才是取得后发优势的根本，要让老百姓用上北斗导航用户终端的道理很简单——物美价廉。目前，我国在北斗产业化宏观布局方面，开展了一系列有力举措，国内许多厂家都在积极研发北斗终端，中国人历来有集中力量办大事的魄力和能力。

这几年，我们看到不少厂家取得了北斗用户终端全面芯片化的创新突破。接下来我们还需要继续提升性能，拓展用途，从射频芯片与基带芯片的组合套片到数模混合的单一芯片，从微米级工艺到纳米级工艺，从SOC系统级芯片到SIP系统级封装，将导航仪等终端产品的低功耗和高性能整机需求落实在芯片的微功耗和超性能支撑点上。伴随着我国IC产业的跨越式发展，北斗芯片与GPS芯片在工艺和性能上的差距正逐步缩小，十二五期间将实现可预期的跨越式发展。我想，老百姓用上自主知识产权的北斗卫星导航系统和国产化终端应该为期不远。