北斗，星耀全球！

钟文

2020年6月23日9时43分，第五十五颗北斗导航卫星（即北斗三号最后一颗组网卫星）在西昌卫星发射基地点火发射成功，标志着北斗三号组网圆满收官。（李结义 摄）

6月23日9时43分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功发射第三十颗北斗三号卫星，暨北斗三号最后一颗全球组网卫星。随着卫星太阳帆板在茫茫太空中伸展工作，这颗北斗家族的“收官之星”伴随着几代人不断求索的梦，在壮丽的星空中与北斗家族完成组网牵手。至此，中国北斗全球导航系统全面建成。在全球四大导航系统（美国GPS、俄罗斯格洛纳斯、欧洲伽利略、中国北斗）中，中国北斗系统起步最晚，却“后来居上”超越俄欧，与GPS同为目前最先进、完备的导航系统。

北斗相当于中国的GPS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，可以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，属于国家重要时空基础设施。当然，北斗三号系统同样是空间战略的竞争者。

北斗的发展经历三代，北斗一号系统2000年底建成，是一个试验系统，向中国提供服务。2007年至2012年，北斗二号系统建成，向亚太地区提供服务。2017年到2020年，30颗星组成的北斗三号系统建成，也就是全球导航系统，可以服务全球。

北斗三号系统组网成功意味着，中国不仅在军事上，也可以在民用上独立使用卫星导航系统，摆脱了此前受制于他人的局面。尤其是在民用上，如通信、电网、金融等行业，都需要导航卫星的精准的定位和授时功能。

在低纬度地区更有优势

北斗三号卫星系统包含30颗卫星。这些卫星组成了一张网，将地球和临近空间笼罩在内。

30颗卫星分布在3个不同高度的轨道面，包括24颗MEO卫星（地球中圆轨道卫星）、3颗IGSO卫星（倾斜地球同步轨道卫星）和3颗GEO卫星（地球静止轨道卫星）。

MEO卫星是北斗三号主力卫星，運行在距离地球约2万公里的轨道，主要提供导航定位授时服务，以及全球短报文通信、国际搜救等特色服务。IGSO卫星主要运行在距离地球3.6万公里轨道上，由于是高轨道卫星，可以有效增加亚太地区卫星可见数，为亚太地区提供更优质服务。GEO卫星主要运行在距离地球3.6万公里的地球静止轨道上，提供区域短报文、星基增强等特色服务。

与其他导航系统相比，最突出的特点是增加了高轨道卫星，卫星越高抗遮挡能力就越强，尤其在低纬度地区性能更有优势。

导航卫星和通信卫星是两类卫星，但北斗导航卫星上却附加了通信功能。北斗用户利用终端，不仅可以知道自己的位置，还可以通过短报文将自己的情况告诉他人。

在有移动网络覆盖的地区，这一功能似乎鸡肋，但在大量尚未有网络覆盖的地区，如沙漠、远洋、深山、森林等，就必须要依靠卫星通信。一般卫星通信比较昂贵，北斗短报文则成本低廉，且附加在导航终端里，更为便利，在应急救援、远洋渔业等领域得到有效应用。

如今，北斗三号的短报文通信能力显著提升，从一次发送120个汉字提升到一次1000多汉字，还可发送图片等信息，应用场景更为丰富。

此外，北斗三号系统的6颗MEO卫星上，装有搜救载荷，可以与其他全球卫星搜救系统一起，为全球用户提供搜救服务。这项服务是按国际卫星标准，与其他国际卫星搜救系统联合开展的一项免费公益性服务。

建设堪称“神速”

1983年，以陈芳允院士为代表的专家学者，提出利用地球同步轨道卫星测定地面和空中目标的设想。1994年，北斗一号工程立项。

当时国外对中国技术封锁，北斗一号研制只能在摸索中起步。老一辈北斗人逐一攻克难关，终于在2000年建成了北斗一号系统，使我国成为继美、俄之后第三个拥有自主卫星导航系统的国家。

导航卫星发射上天的前提是要有合法的轨道位置和频率资源，这是世界各国必争的宝贵资源。2000年4月17日，我国在国际电信联盟组织争取到了轨道位置和频率资源，按规定，必须要在7年有效期内发射卫星并成功收到信号。

北斗二号实际在2004年立项，3年的时间必须要研制和成功发射第一颗卫星，而这一过程一般来说需要5年。在国外核心器部件未能成功引进的前提下，北斗团队夜以继日“抢时间”自主研发突破技术瓶颈。2007年4月14日凌晨4时11分，卫星成功发射。4月17日晚上8时许，卫星传回信号，此时距离国际电联的“七年之限”只剩不到4个小时。

而北斗三号建设更堪称“神速”，从2017年11月5日发射首星，到2020年6月23日收官，仅2年7个月就完成30颗星组网，其间还发射了2颗北斗二号卫星，完善了北斗二号星座。