北斗二号卫星工程是国家科技重大专项,是我国北斗卫星导航系统建设“三步走”发展战略承前启后的关键一步,任务是建成覆盖我国及亚太地区的北斗二号卫星导航系统,满足我国经济社会发展和国防军队建设急需,保障国家安全和战略利益。工程于2004年8月立项,历时8年完成研制建设,全国3百多家单位、8万余名科技人员参研参建,建成了由14颗组网卫星和32个地面站天地协同组网运行的北斗二号卫星导航系统,孕育了“自主创新、团结协作、攻坚克难、追求卓越”的北斗精神,2012年12月正式向我国及亚太地区提供导航、定位、授时和短报文通信服务,服务区内系统性能与国外同类系统相当,达到同期国际先进水平。
“四个第一”、“十大创新”
北斗二号卫星工程由卫星、运载火箭、运控、应用、测控、发射场等六大系统组成。工程建设规模庞大、技术复杂,创新性、先进性、带动性特点突出,取得了丰硕的自主创新成果,实现了国际卫星导航领域和我国航天领域的多个首创,走出了一条符合中国国情、独具中国特色的卫星导航系统发展道路。概括起来,北斗二号卫星导航系统具有“四个第一”和“十大创新”的突出亮点:
(一)四个第一
一是国际上第一个多功能融为一体的区域卫星导航系统,导航定位、短报文通信、差分增强三种服务融为一体。二是我国第一个与国际先进系统同台竞技的航天系统,直面国际竞争,与美GPS、俄格洛纳斯等国外先进系统比性能、比服务。三是我国第一个面向大众和国际用户服务的空间信息基础设施,需要经受数以亿计的各类用户长期连续稳定使用的严苛考验。四是我国第一个复杂星座组网的航天系统,卫星与地面站星地一体组网运行。
(二)十大创新
一是国际首创导航定位、短报文通信、差分增强三种服务融为一体,功能丰富,性能优异。二是国际首创GEO/IGSO/MEO混合星座,以最少卫星数量实现区域服务,支持边建边用、以用促建,兼顾全球拓展,工程建设效益高。三是国际首创GEO和IGSO卫星为骨干构建导航星座,突破了一系列世界性难题,提升了卫星服务的精度、连续性、可用性。四是国际首创同步轨道导航卫星,解决了卫星姿态控制、高精度温控等关键难题,实现了高精度、高可用和高功能密度比。五是国际首创多元数据融合的精密定轨与时间同步体制,突破国土布站局限,实现卫星定轨精度与星地时间同步精度大幅提升,达到国际先进水平。六是创建了集中设计、流水作业、滚动备份的批量生产模式,国内首次实现星箭产品组批生产、高密度组网发射,有力推动了我国航天科研生产方式转型升级。七是自主研制以星载原子钟为代表的一批国际先进水平的核心产品,打破了国外的封锁垄断,实现卫星关键部组件自主可控。八是国内首次实现高轨卫星一箭双星发射,成功研制长征三号乙新构型运载火箭,大幅提升长征三号甲系列运载火箭的服务能力和可靠性,实现了多卫星平台、多轨道面组网发射连续成功。九是创建了新一代航天扩频测控网,多目标测控和安全防护能力实现跨越提升,成为我国航天测控领域的又一里程碑。十是创建了高连续、高稳定性的地面运行控制系统,可用度达到0.9998,满足面向大众和国际用户的服务需求。
国家名片、强劲引擎
北斗二号卫星工程建设的圆满完成,使我国拥有了完全自主的高性能北斗二号卫星导航系统,从根本上摆脱了对国外卫星导航系统的依赖,彻底掌握了时空基准控制权、卫星导航产业发展主动权、国际规则制定话语权,为我国经济建设和国防安全提供了有力保障,已取得显著的政治、军事、经济和社会效益。
(一)作为我国服务国际社会的公共产品,已成为代表中国的国家名片。北斗二号卫星导航系统是世界上第三个提供运行服务的卫星导航系统,可服务50多个国家、30多亿人口。北斗系统是联合国确认的四大核心供应商之一。北斗已进入国际海事、国际民航和国际移动通信组织标准体系,国际主流的手机芯片已支持北斗功能。“稳步推进北斗系统走出去”被纳入国家“一带一路”建设规划,已与美国、俄罗斯、欧盟等卫星导航系统国家,以及巴基斯坦、印尼、沙特、埃及、泰国等“一带一路”沿线和周边国家广泛开展合作,北斗作为国家名片,已成为我国对外交往的重要合作项目,显著提升我国国际地位与影响力。
(二)作为我国战略性新兴产业,已成为助推我国经济发展的强劲引擎。卫星导航与互联网、移动通信并称为信息领域三大支柱产业,目前,我国已形成由芯片模块、应用终端、运行服务构成的较为完整的北斗产业链,构建形成了北斗产业保障、应用推进和创新三大体系。北斗系统已在关系国计民生、国家安全的多个重点领域和行业得到规模化应用,应用领域已从行业应用拓展到大众应用,应用规模逐步扩大,北斗系统正在进入中国千家万户。随着北斗系统与大数据、云计算、移动互联网等为代表的信息技术的融合发展,融合北斗系统的“北斗+”创新应用,必将推动生产方式和发展模式的变革,服务人类社会信息化发展。
(三)作为我国国防安全的重要支撑,已成为我军现代化建设的强军利器。卫星导航系统是典型的军民共用系统,在国防和军队建设中发挥着重要作用,是军队战斗力生成的重要支撑和保障。北斗系统与美GPS系统、俄格洛纳斯系统一样,已成为我军现代化建设不可获取的空间信息系统,已在我军得到广泛应用。随着我军现代化建设的不断深化,北斗系统必将与我军各类武器装备、指挥信息系统进一步深度融合,发挥出更大的不可替代的重要作用。
2020年前后服务全球
根据北斗系统“三步走”发展战略,在确保北斗二号卫星导航系统稳定运行,推进系统应用的同时,我们正在按计划实施北斗三号卫星导航系统建设,2015年以来已成功发射5颗新一代北斗导航卫星和2颗区域服务备份卫星,2016年已完成新一代北斗导航卫星试验验证,基本固化新一代北斗导航卫星状态。后续,计划2018年前后,完成约18颗全球组网卫星发射,率先为“一带一路”沿线国家提供基本服务;2020年前后形成全球服务能力,建成世界一流的全球卫星导航系统。
此外,中国还将加快推进以北斗系统为基石的国家综合PNT体系建设,争取到2030年前,建成基准统一、覆盖无缝、安全可信、高效便捷的国家综合PNT体系,显著提升国家时空信息服务能力,满足国民经济和国家安全需求,为全球用户提供更为优质的服务。