北斗衛星導航系統工作示意圖。（北斗網）

北斗導航衛星運行軌道模型圖。（北斗網）

“北斗”和GPS系統攜手導航服務全球漫畫。（來自網絡）

“我在哪兒？我從哪兒來？”在一些情況下，這些并不是關乎人生終極命題的哲學“天問”，而是關乎我們生產與生活、迫在眉睫的現實位置定位問題。要找到這些問題的答案，找到自己的準確位置坐標和來時的路徑，需要我們抬頭把目光投向深邃的太空“問天”。

那運行在九天之上的衛星導航系統將為你解答這些問題。如果你是來自“一帶一路”沿線國家和地區的朋友，“北斗”將以11月19日兩顆導航衛星成功發射為標志，即將為你提供精細入微的貼心導航、授時等多樣化的專業服務。中國作為大型太空公共產品和服務的提供者，將以此為契機，更好地造福國際社會，使“地球村”里的更多“村民”從中受益。

1年發射19顆，密度空前

11月19日凌晨2時7分，西昌衛星發射中心，長征三號乙運載火箭和遠征一號上面級攜手合作，以“一箭雙星”方式成功把兩顆北斗導航衛星送入預定軌道。值得注意的是，這兩顆衛星有兩組編號：一組是按照北斗導航衛星體系的序列總編號，它們分別為第42顆和第43顆；另一組是按照北斗三號序列編號，它們分別為第18顆和第19顆。它們的成功發射，標志著北斗三號基本系統建設完成。據北斗衛星導航系統總設計師楊長風介紹，北斗三號基本系統將于今年底前開通運行，服務于“一帶一路”國家和地區，邁出從區域走向全球的關鍵一步。

與之前發射的北斗衛星相比，剛發射入軌的兩顆星有一個顯著特點：首次搭載了星間激光載荷并將進行空間激光通信與測距試驗。與衛星之間傳統使用的微波通信相比，激光通信速率更高、安全性更強。如果未來的相關試驗取得成功，那么就意味著，北斗系統搭建的新的星際鏈路將實現通信革命，將進一步提高衛星協同導航的性能。

2017年11月5日，北斗三號的首發星雙星成功發射，在接下來1年多時間，長征火箭進行了10次發射，將17顆北斗三號導航衛星和1顆北斗二號的補網衛星發射入軌。這樣的發射頻率和速度無疑是驚人的，難怪有人把今年稱為“北斗年”。

為了應對高密度發射，運載火箭團隊和衛星研制團隊都積極探尋提高效率之道。據北斗衛星導航系統運載火箭分系統副總指揮劉建忠介紹，火箭系統除推進鋰電池技術、低溫火箭加注技術革新外，還優化了火箭出廠模式和流程，大幅壓縮了時間周期。研制團隊針對北斗衛星批量研制特點，研發出新式生產線和數字化車間等，采用遠程測試縮短流程，大幅提升了研制效率。

三代更迭升級，步步升高

有19顆衛星的北斗三號基本系統建設完美收官，人們由此自然而然地聯想到北斗二號和北斗一號，這三者之間是什么關系呢？

簡單而言，它們是人們對中國自主導航系統“北斗”發展不同階段和版本的形象稱呼。早在上世紀80年代，中國就開始致力于研究自主導航系統，擺脫對美國GPS等導航系統的依賴，實現自主可控。1994年，北斗計劃正式立項，根據當時經濟和技術條件，中國科學家提出獨具特色的“雙星定位”理論，據此建立北斗試驗系統。從2000年到2003年間，成功發射了3顆北斗導航試驗衛星（其中兩顆為工作衛星，一顆為在軌備份衛星），建立起北斗衛星導航試驗系統，也就是第一代北斗衛星系統，稱“北斗一號”。它的建立打破了依賴國外導航定位技術的被動局面，極大地推進了中國空間信息基礎設施的建設，在2008年汶川大地震救援中發揮了不可替代的作用。

北斗一號覆蓋范圍有限，只能為中國和周邊地區提供服務且定位精度有待提高。從2007年開始，中國在試驗導航系統基礎上加快建設覆蓋中國和亞太地區的北斗正式工作系統，由此進入北斗建設第二階段，也就是北斗二號建設階段。到2012年10月，中國陸續發射了16顆北斗二號導航衛星，完成覆蓋亞太大部分區域導航的系統建設。值得一提的是，北斗二號并不是簡單地提高北斗一號的覆蓋范圍，它還克服了后者系統存在的缺點，提供海、陸、空全方位的導航定位服務。

2017年11月，“北斗”建設開始進入第三階段即北斗三號建設階段，旨在建立名副其實的全球衛星導航系統。根據計劃，到2020年，將完成30多顆北斗三號衛星的組網，向全球提供相關服務。而在此之前，北斗三號設置了到2018年底的階段性目標，也就是發射18顆衛星，建成基本系統，先實現對“一帶一路”沿線國家及周邊國家的覆蓋。從目前的實施進度來看，已經有19顆北斗三號衛星發射入軌，超額完成了計劃。

攜手朋友伙伴，造福全球

北斗的代際更迭類似于通訊方式代際轉換，一方面，加緊建設升級新一代系統，另一方面，要做好上一代系統的運行維護工作，使得兩代系統并行運轉、相互補充、平滑演進，在此過程中，能夠確保老用戶無感知，新用戶提性能，最終實現兩代技術的新老更替。

當北斗三號建設緊鑼密鼓推進的時候，北斗二號的進一步完善工作也在大力推進之中，以確保為用戶提供優質的服務。比如，今年7月10日發射的第32顆北斗導航衛星就是北斗二號的一顆補網衛星，用它來替代壽命即將到期的“前任”。

作為中國自主導航系統，北斗三號的升級首先體現在獨立自主能力進一步增強，據北斗三號衛星首席總設計師謝軍介紹，新發射的北斗衛星上所有使用的部件已經全部實現了國產化，完全實現了自主可控。此外，北斗衛星載荷更加完備，功能進一步增強。比如，今年9月19日發射升空的北斗雙星，不僅裝備導航功能載荷，而且首次裝載3個增量載荷：國際搜救、全球短報文、等離子體及表面充電風監測儀。這標志著中國成為國際搜救衛星組織的空間設備提供國，可為用戶提供可靠、方便、免費的全球性的衛星搜救服務，大大增強了中國北斗服務世界的能力。

作為全球導航系統，北斗三號在自己的老本行——定位導航領域能力不斷增強。 隨著系統進一步完善，北斗三號將為民用用戶免費提供約10米精度的定位服務、0.2米/秒的測速服務，將為付費用戶提供更高精度等級的服務。隨著“北斗”地基增強系統提供初始服務，它還可提供米級、亞米級、分米級，甚至厘米級的服務。屆時，“北斗”的定位精度將與GPS相媲美。值得注意的是，北斗三號作為全球導航服務的后起之秀，雖然具有自己的特點和優勢，但是在服務用戶方面，與先行者GPS、伽利略衛星導航系統等之間是優勢互補關系。它們將攜手在全球構建高效精準的定位、導航、授時服務的強大網絡系統。

展望未來，北斗三號建設依然任重道遠。一方面，要對已經收官的基本系統進行進一步組網驗證，不斷調試提高；另一方面，北斗地面系統的建設和升級工作也要加快推進；此外，還有更為繁重的衛星研制和發射任務。根據計劃，未來還將有10多顆北斗三號衛星升空，以使2020年服務范圍覆蓋全球的目標如期實現。（記者 張保淑）

【責任編輯：語謙】