北斗导航系统：天上要好用，地面要用好

文／本刊记者 李 苹

在第六个“中国航天日”到来之际，4月24日，北斗重大专项工程副总设计师、北斗三号卫星首席总设计师谢军，在第691期首都科学讲堂的活动现场，作了“北斗——献给世界的中国智慧”主题演讲。

北斗系统列入国家重点项目工程

北斗卫星导航系统（以下简称北斗系统）是中国着眼于国家安全和经济社会发展需要，自主建设运行的全球卫星导航系统，是为全球用户提供全天候、全天时、高精度的定位、导航和授时服务的国家重要时空基础设施。目前，国家有关部门已将北斗产业发展列入国家“十四五”规划重点项目。

“中国北斗是一张蓝图，绘到今天已经成为世界一流，是我们献给世界卫星导航系统的中国智慧。”谢军自豪地说，到今天，北斗系统的运行非常稳定，设计的功能和性能相符。

1994年1月10日，北斗一号卫星定位工程正式立项。2000年10月31日，北斗一号第一颗卫星成功发射，同年12月又发射第二颗卫星，实现了双星定位的服务。

“北斗一号是我们国家卫星导航系统的里程碑，解决我们国家有无导航卫星的问题。”回顾历史，谢军说，北斗系统以较小的投入、较短的时间，独立自主地开展了导航定位的技术试验，这在国际上是第一次。而后，北斗二号首次实现了我国天基时空基准技术，把时间和位置搬到天上，突破了长寿命、高可靠导航卫星平台技术；北斗三号是中国献给世界的全球服务基础设施，贡献中国智慧的典型代表。

北斗一路走来，26年来成功发射了44枚火箭、59颗卫星，凝结了一代代航天人接续奋斗的心血，饱含着中华民族自强不息的本色。

如同基础设施无处不在

“北斗卫星导航的应用，如同我们日常生活中的水、电、网络一样的基础设施，已成为当今最重要的定位、导航、授时手段，在大家周围无时无刻不在，服务着人类的生活。”谢军介绍，空间段、地面段和用户段三部分组成了北斗系统。北斗系统已融入国家核心基础设施，广泛应用于交通运输、水文监测、农林渔业、通信电力、救灾减灾、公共安全等领域，产生了显著的经济和社会效益；在大众消费和民生领域也有广泛的应用，在一些穿戴的设备里也有很多相应的做终端企业在开发产品，改变着人们的生产生活方式。

“用户段的形式是多种多样的，没有用户段，卫星导航系统就无法直接为老百姓、为装备提供服务；空间段的卫星就像农民种的小麦、稻子和蔬菜；用户段好比厨师，如果没有大厨师的精心烹饪，人们就不会享受到食物的美味。”谢军说。

北斗卫星的定位授时精准，也需要地面基础设施的保障传递到位，这需要社会相应的一些机构担负起责任。“如同老百姓喝上卫生、洁净的水一样，我们需要全方位、全链条地做好工作，才能产生真正的效益。”正如中科院院士、探月工程总设计师孙家栋对整个工程建设和整个北斗系统说，“天上要好用，地面要用好”。

“独门绝技”：短报文通信

“北斗系统的短报文虽然很短，但它确实是随时随地的，只要电磁环境不干扰你，它都是非常好的。很多工作在特殊环境下、恶劣环境中与移动基础设施远离的人，他们对北斗系统短报文表现出极大的热情。”谢军爆料的是北斗系统的“独门绝技”——短报文通信服务。

短报文功能是北斗特有的，GPS系统不具备的一项技术突破。所谓的短报文是指卫星定位终端和北斗卫星或北斗地面服务站，能够直接通过卫星信号进行双向的信息传递，GPS只能单向传递（终端从卫星接收位置信号）。它开创了通信导航一体化的独特服务模式，是名副其实的“多面手”。

从功能上看，其他卫星导航系统仅能无源定位，因而用户只能知道“我在哪”，而北斗用户则不同，不但知道“我在哪”，还能告诉别人“我在哪，在干什么”。

北斗三号全球系统在全面兼容北斗二号系统短报文通信服务的基础上，区域短报文发送能力从120个汉字提高到1000个汉字，支持用户数量从50万提高到1200万，而且能实现40个汉字的全球短报文通信。

此外，北斗三号全球系统还可以提供星基增强、国际搜救、精密单点定位、地基增强等多样化服务，能更好地满足用户的多元化需求。