掌握北斗定位關(guān)鍵技術(shù) 不懼任何競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手

　　2018年 8月25日7時(shí)52分，我國(guó)用長(zhǎng)征三號(hào)乙運(yùn)載火箭以“一箭雙星”方式，成功發(fā)射第35、36顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星。這使得我國(guó)北斗三號(hào)全球系統(tǒng)組網(wǎng)衛(wèi)星數(shù)量增至12顆，朝著年底建成北斗三號(hào)基本系統(tǒng)，為“一帶一路”沿線(xiàn)國(guó)家提供服務(wù)又邁出了堅(jiān)實(shí)的一步。

　　北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(BDS)是中國(guó)自行研制的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，與美國(guó)的全球定位系統(tǒng)(GPS)、俄羅斯的格洛納斯衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(GLONASS)和歐盟的伽利略衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)并稱(chēng)世界四大衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。北斗系統(tǒng)可在全球范圍內(nèi)全天候、全天時(shí)為各類(lèi)用戶(hù)提供高精度、高可靠的定位、導(dǎo)航、授時(shí)服務(wù)，并具備短報(bào)文通信能力。

　　衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是重要的空間信息基礎(chǔ)設(shè)施，對(duì)于保障國(guó)家安全尤其是信息安全具有極其重要的作用。還在上個(gè)世紀(jì)九十年代，我國(guó)就已經(jīng)開(kāi)始了北斗系統(tǒng)工程的建設(shè)工作，以期盡快、徹底擺脫對(duì)GPS依賴(lài)的窘境，并先后于2000年、2012年分別建成北斗一號(hào)和北斗二號(hào)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，分別實(shí)現(xiàn)了面向中國(guó)和亞太地區(qū)服務(wù)的階段性建設(shè)目標(biāo)。2020年，將建成世界一流的北斗三號(hào)系統(tǒng)，為全球用戶(hù)提供服務(wù);2035年，將建成以北斗為核心的綜合定位導(dǎo)航授時(shí)體系。

　　用衛(wèi)星對(duì)任意觀察點(diǎn)進(jìn)行精準(zhǔn)定位，除了要準(zhǔn)確測(cè)定觀測(cè)點(diǎn)的經(jīng)緯度和高程外，還得考慮衛(wèi)星的時(shí)鐘與接收機(jī)時(shí)鐘之間的誤差。因此，實(shí)現(xiàn)北斗系統(tǒng)對(duì)任意時(shí)刻在地面上的任意一觀測(cè)點(diǎn)的精準(zhǔn)定位，除了要保證至少有4顆衛(wèi)星同時(shí)能捕捉到被觀測(cè)點(diǎn)外，還必須解決星載原子鐘的精準(zhǔn)定時(shí)問(wèn)題。我們知道，米是國(guó)際單位制中長(zhǎng)度的單位，被定義為“光在真空中歷時(shí)1/299792458秒所經(jīng)過(guò)的距離?！彼哉f(shuō)，衛(wèi)星導(dǎo)航的實(shí)質(zhì)就是精確測(cè)量時(shí)間，定位一米的距離，需要計(jì)量十億分之三秒的時(shí)間，可謂差之毫厘，謬之千里。

　　導(dǎo)航衛(wèi)星是用原子鐘來(lái)計(jì)時(shí)的，北斗系統(tǒng)工程啟動(dòng)時(shí)，我國(guó)這一領(lǐng)域的技術(shù)還是空白，高精度星載原子鐘技術(shù)被少數(shù)西方國(guó)家所壟斷。而打破這一技術(shù)壟斷和封鎖的正是中科院武漢物理數(shù)學(xué)所原子頻標(biāo)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室梅剛?cè)A研究員所領(lǐng)導(dǎo)的原子鐘工程研制團(tuán)隊(duì)，他們用了長(zhǎng)達(dá)20年的時(shí)間，終于在2008年研制成功具有完整自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、滿(mǎn)足航天工程要求的星載銣原子鐘正樣產(chǎn)品，并批量用于北斗二號(hào)衛(wèi)星。隨后，梅剛?cè)A團(tuán)隊(duì)又用5年時(shí)間，研制出應(yīng)用于北斗三號(hào)的新一代星載銣原子鐘產(chǎn)品，使計(jì)時(shí)精度與GPS衛(wèi)星最新一代星載銣鐘并列，躋身國(guó)際先進(jìn)水平。這正是：“定位實(shí)質(zhì)是定時(shí)，時(shí)間本是長(zhǎng)度尺。四星標(biāo)定觀測(cè)點(diǎn)，一鐘影響精準(zhǔn)值。超俄趕美殫心血，布星織網(wǎng)吐春絲。關(guān)鍵技術(shù)己擁有，何懼對(duì)手恐嚇滋?！?/span>

　　在北斗系統(tǒng)未建成之前，北京航空航天大學(xué)信息工程學(xué)院的施闖教授曾問(wèn)深圳市國(guó)土局的領(lǐng)導(dǎo)，如果GPS停用了會(huì)怎么樣?對(duì)方回答道，沒(méi)有了精準(zhǔn)定位，全市基于RTK測(cè)量?jī)x器的建設(shè)任務(wù)和工程項(xiàng)目都將停工。為了不受制于他人，施闖帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)科研人員歷時(shí)13年重點(diǎn)突破了穩(wěn)、準(zhǔn)、快的北斗位置服務(wù)核心關(guān)鍵技術(shù)，建立了中國(guó)高精度位置網(wǎng)系統(tǒng)，制定了相關(guān)成套技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，研制了系列核心裝備，開(kāi)拓了北斗系統(tǒng)在公路、水路、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等領(lǐng)域的創(chuàng)新應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了北斗系統(tǒng)在交通領(lǐng)域體系化、規(guī)?；瘧?yīng)用從無(wú)到有的跨越式發(fā)展，取得了重大的社會(huì)效應(yīng)和經(jīng)濟(jì)效益。

　　目前，利用中國(guó)高精度位置網(wǎng)系統(tǒng)，我國(guó)已建立起全球最大的營(yíng)運(yùn)車(chē)輛動(dòng)態(tài)監(jiān)管平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了遍布全國(guó)的530多萬(wàn)輛重點(diǎn)營(yíng)運(yùn)車(chē)輛的跨地區(qū)精細(xì)化監(jiān)管，有效地減少了重特大交通事故的發(fā)生。在維護(hù)我國(guó)領(lǐng)海主權(quán)，以及海事救援活動(dòng)中，該系統(tǒng)同樣起到了保駕護(hù)航的作用，全國(guó)近5萬(wàn)余艘漁船安裝北斗終端，累計(jì)救助漁民超過(guò)1萬(wàn)人，被漁民譽(yù)為“海上保護(hù)神”。

　　有感于施闖教授團(tuán)隊(duì)自主創(chuàng)新成果的重大意義，我在參與現(xiàn)場(chǎng)考察“中國(guó)高精度位置網(wǎng)及其在交通領(lǐng)域的重大應(yīng)用”科研項(xiàng)目時(shí)，即興賦詩(shī)一首，以抒情懷，以表贊意：“北斗織網(wǎng)罩天庭，目標(biāo)鎖定無(wú)遁形。車(chē)輛監(jiān)管促業(yè)進(jìn)，交通疏導(dǎo)暢路行。島礁奪建衛(wèi)疆域，海事搜救解危情。核心技術(shù)自研發(fā)，創(chuàng)新發(fā)展國(guó)安寧。”