6月23日，中國(guó)航天，迎來(lái)里程碑，北斗三號(hào)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的最后一顆組網(wǎng)衛(wèi)星成功發(fā)射。25分鐘后，星艦分離。這意味著，北斗導(dǎo)航系統(tǒng)全球星座部署全面完成，北斗系統(tǒng)正式全球組網(wǎng)。歷時(shí)26年，中國(guó)終于有了屬于自己的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，北斗三號(hào)系統(tǒng)中的導(dǎo)航衛(wèi)星單機(jī)和關(guān)鍵元器件，國(guó)產(chǎn)化率達(dá)到100%。

同樣，北斗系統(tǒng)的性能，也不輸GPS等成熟系統(tǒng)，而且在某些方面，還更加好用。

在接受媒體采訪時(shí)，知名大地測(cè)量與衛(wèi)星導(dǎo)航專家、武漢大學(xué)前校長(zhǎng)劉經(jīng)南院士說(shuō)過(guò)：

北斗三號(hào)的功能，在精度、可靠性方面與GPS接近。而能實(shí)現(xiàn)通、導(dǎo)、遙一體化的，只有北斗。

26年從0到1建北斗，全球組網(wǎng)預(yù)算400-500億

北斗系統(tǒng)的建設(shè)在1994年啟動(dòng)，至今經(jīng)歷了26年，跨越了三代。

背后不只是從無(wú)到有，北斗也在不斷壯大：從中國(guó)到亞太，再到全球。

“拓荒”的北斗一號(hào)

第一代北斗系統(tǒng)(北斗一號(hào))，也是北斗衛(wèi)星導(dǎo)航試驗(yàn)系統(tǒng)，承載中國(guó)導(dǎo)航衛(wèi)星的拓荒任務(wù)。

2000年，中國(guó)發(fā)射2顆地球靜止軌道(GEO)衛(wèi)星，北斗能在有限的區(qū)域內(nèi)提供服務(wù)。

2003年，中國(guó)又發(fā)射了一顆備份衛(wèi)星，來(lái)進(jìn)一步增強(qiáng)系統(tǒng)性能，這也意味著北斗一號(hào)組建完成，能滿足中國(guó)及周邊區(qū)域的定位、導(dǎo)航、授時(shí)需求。

不過(guò)，這并不完美。北斗一號(hào)采取的是有源定位技術(shù)。

整個(gè)過(guò)程，要用戶先通過(guò)衛(wèi)星向地面控制中心發(fā)出申請(qǐng)定位的信號(hào)，然后地面控制中心發(fā)出測(cè)距信號(hào)，并根據(jù)信號(hào)傳輸?shù)臅r(shí)間，得到用戶與兩顆衛(wèi)星的距離。

因?yàn)橐蕾嚨孛婵刂浦行牡男l(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器，在定位精度、用戶容量、定位的頻率次數(shù)、隱蔽性等方面均受到限制。

而且這個(gè)系統(tǒng)沒(méi)有測(cè)速功能，不能用于精確制導(dǎo)武器，北斗還需加油。

但北斗一號(hào)建成，也讓中國(guó)成了繼美國(guó)、俄羅斯之后，第三個(gè)擁有衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的國(guó)家。

而且與美俄的系統(tǒng)相比，北斗一號(hào)也有創(chuàng)新：比如雙向短報(bào)文通信功能，實(shí)現(xiàn)了通信導(dǎo)航的一體化。

“逐步變強(qiáng)”的北斗二號(hào)

在北斗一號(hào)正式完成的次年——也就是2004年，北斗二號(hào)建設(shè)開(kāi)始啟動(dòng)。

與北斗一號(hào)相比，北斗二號(hào)成熟了太多。

一方面是范圍，從中國(guó)擴(kuò)大到亞太地區(qū)，提供定位、測(cè)速、授時(shí)和短報(bào)文通信服務(wù)。

另一方面是技術(shù)，在有源定位的技術(shù)上，還增加了無(wú)源定位，用戶不需要發(fā)射信號(hào)，只靠接收信號(hào)，就能完成定位，解決用戶容量限制，滿足高動(dòng)態(tài)需求。

這自然滿足了精確制導(dǎo)武器的要求。

所以，整個(gè)北斗二號(hào)的組網(wǎng)衛(wèi)星和衛(wèi)星的類型要比北斗一號(hào)多了不止一個(gè)層次。

不僅有5顆地球靜止軌道衛(wèi)星，還有5顆傾斜地球同步軌道(IGSO)衛(wèi)星和4顆中圓地球軌道(MEO)衛(wèi)星。

從2007年開(kāi)始組網(wǎng)，到2012年完成14顆衛(wèi)星的發(fā)射組網(wǎng)，采用的是中高軌混合星座架構(gòu)。

人民網(wǎng)2012年報(bào)道，中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)管理辦公室主任、北斗系統(tǒng)新聞發(fā)言人冉承其說(shuō)，為了建設(shè)北斗一號(hào)和二號(hào)，投入的總經(jīng)費(fèi)是幾百億。

面向未來(lái)10年，北斗要做全球組網(wǎng)，還要再投入四五百億。

這年12月，北斗一號(hào)的最后一顆衛(wèi)星壽命到期，2013年正式退役。

與此同時(shí)，面向全球的北斗三號(hào)，已經(jīng)開(kāi)建3年了。

“全球覆蓋”的北斗三號(hào)

2009年，北斗三號(hào)系統(tǒng)開(kāi)始建設(shè)，因?yàn)橐嫦蛉蚪M網(wǎng)，整體數(shù)量也進(jìn)一步提升，達(dá)到了30顆衛(wèi)星。

其中有3顆靜止軌道衛(wèi)星、24顆中地球軌道衛(wèi)星、3顆傾斜同步軌道衛(wèi)星。

今天發(fā)射成功的是一顆靜止軌道衛(wèi)星，也是北斗全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)星座部署的收官衛(wèi)星。

而在此之前，北斗三號(hào)早已在全球范圍內(nèi)提供服務(wù)了。

從2017年11月開(kāi)始正式發(fā)射第三代衛(wèi)星之后，2018密集發(fā)射后，已經(jīng)覆蓋了“一帶一路”國(guó)家，同年12月27日，正式提供全球服務(wù)。

在技術(shù)上面，北斗三號(hào)在繼承有源定位和無(wú)源定位兩種技術(shù)的同時(shí)，還有星間鏈路技術(shù)，實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星之間的通訊，來(lái)解決全球布站的問(wèn)題。

據(jù)央視網(wǎng)和上海證券報(bào)報(bào)道，與北斗二號(hào)相比，北斗三號(hào)的性能也有提升：

不僅為全球用戶提供定位導(dǎo)航授時(shí)、全球短報(bào)文通信和國(guó)際搜救等服務(wù)，截至2019年底，北斗三號(hào)在全球區(qū)域定位精度優(yōu)于10米，亞太區(qū)域定位精度優(yōu)于5米。

也能在中國(guó)及周邊地區(qū)提供星基增強(qiáng)、地基增強(qiáng)、精密單點(diǎn)定位和區(qū)域短報(bào)文通信服務(wù)。在全國(guó)范圍內(nèi)提供實(shí)時(shí)米級(jí)、分米級(jí)、厘米級(jí)和后處理毫米級(jí)高精度定位基本服務(wù)能力。

在如此性能的加持下，北斗三號(hào)系統(tǒng)直接帶動(dòng)了中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)，以及新基建的發(fā)展。

今年產(chǎn)業(yè)規(guī)模超4千億，北斗+5G助力新基建

衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)，一共可以分為三大部分：空間段、地面段和用戶段。

相比空間段(衛(wèi)星設(shè)計(jì)、衛(wèi)星制造、衛(wèi)星發(fā)射)和地面段(主控站、注入站、檢測(cè)站)，用戶段在整個(gè)產(chǎn)業(yè)中的開(kāi)發(fā)程度更高，可以分為上中下游三個(gè)鏈條。

上游主要是基礎(chǔ)部件，主要包括芯片(基帶芯片、射頻芯片)、模塊、板卡、天線等基礎(chǔ)產(chǎn)品。

這里面隱藏的諸多上市公司，在北斗全球組網(wǎng)完成之前，就備受關(guān)注。

比如北斗星通，宣稱芯片已具備支持北斗的全球信號(hào)，同時(shí)也兼容其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。

比如華測(cè)導(dǎo)航，宣稱北斗三代完成全球組網(wǎng)，會(huì)給公司帶來(lái)大量訂單、刺激板卡芯片等需求。

中游是終端產(chǎn)品，比如智能手機(jī)以及汽車等產(chǎn)品。

下游則是為北斗相關(guān)的解決方案、運(yùn)維服務(wù)等行業(yè)落地應(yīng)用。

在諸多券商等分析機(jī)構(gòu)看來(lái)，因?yàn)檫M(jìn)入門檻較低，這也是衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)接下來(lái)將迎來(lái)高速發(fā)展，但競(jìng)爭(zhēng)非常激烈的一塊。

根據(jù)《國(guó)家衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》，今年衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)規(guī)模將超過(guò)4000億元，北斗對(duì)國(guó)內(nèi)導(dǎo)航應(yīng)用貢獻(xiàn)率達(dá)到60%，重要應(yīng)用領(lǐng)域能到80%以上。

但北斗系統(tǒng)給整個(gè)經(jīng)濟(jì)帶來(lái)的影響，不僅僅限于衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)，對(duì)于當(dāng)前的新基建也會(huì)提供極大助力，尤其是與5G的結(jié)合下。

北斗本身提供的服務(wù)，在于衛(wèi)星定位導(dǎo)航，在目前的生活場(chǎng)景中，已經(jīng)不可分割：

比如今年疫情期間，北斗系統(tǒng)直接為武漢火神山醫(yī)院、雷神山醫(yī)院建設(shè)提供高精度測(cè)量，引導(dǎo)成千上萬(wàn)輛應(yīng)急物資運(yùn)輸車輛安全運(yùn)行、及時(shí)送達(dá)……

目前，北斗系統(tǒng)在定位方面的應(yīng)用，已經(jīng)覆蓋了交通、海事、電力、民政、氣象、漁業(yè)等傳統(tǒng)行業(yè)，還在共享單車、智能手機(jī)領(lǐng)域有非常廣泛的落地。

你能想象手機(jī)沒(méi)有了導(dǎo)航和定位，是什么體驗(yàn)嗎?

北斗科普專家沈軍在接受央視新聞采訪時(shí)說(shuō)，70%的智能手機(jī)都用的北斗，尤其是安卓手機(jī)。

但這只是北斗應(yīng)用的一個(gè)方向，在與更多新技術(shù)的結(jié)合下，北斗能做的不少。

比如車聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，北斗的定位和授時(shí)功能，可以幫助系統(tǒng)完成精準(zhǔn)的時(shí)間信息和位置信息感知，在與5G技術(shù)低延時(shí)、高帶寬技術(shù)的結(jié)合下，完成全場(chǎng)景、高精度的位置感知。

同時(shí)還有自動(dòng)駕駛，在5G基站輔助定位、北斗地基增強(qiáng)系統(tǒng)的支持下，可以滿足其亞米級(jí)、甚至厘米級(jí)的定位精度。

北斗系統(tǒng)全球組網(wǎng)完成，也被認(rèn)為是中國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)的新機(jī)會(huì)。

同時(shí)，在更加廣泛的物聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景中，北斗與大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)的結(jié)合，想象力更大。

當(dāng)前，北斗系統(tǒng)的服務(wù)由北斗二號(hào)和三號(hào)系統(tǒng)共同提供，完成組網(wǎng)之后，將平穩(wěn)過(guò)渡到以北斗三號(hào)系統(tǒng)為主提供。

與此同時(shí)，北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的新階段任務(wù)也已經(jīng)開(kāi)始：

到2035年，以北斗系統(tǒng)為核心，建設(shè)完善更加泛在、更加融合、更加智能的國(guó)家綜合定位導(dǎo)航授時(shí)體系。

到時(shí)候，我們的北斗會(huì)更加厲害，在全球的科技競(jìng)爭(zhēng)中，也就能夠提供更多的支持，能給我們提供的服務(wù)也就更多。更具代表性意義的是，這是屬于國(guó)產(chǎn)航天產(chǎn)業(yè)鏈的高光時(shí)刻。