北斗系统迈入全球时代:将“命脉”牢牢把握在自己手里

　　原题：中国北斗的自主创新之路——将“命脉”牢牢把握在自己手里

　　中国卫星导航系统管理办公室主任冉承其最近一次公开露面被问到这样一个问题：中美贸易摩擦对中国北斗卫星导航系统发展及其与美国GPS系统之间的合作有什么影响？冉承其听后直言不讳：“没有太大问题。”

　　按照他的说法，推进卫星导航之间的开放合作已成为全世界的共识，不光中国这么认为，他相信美国、俄罗斯以及欧洲也持这种观点，“只有加强卫星导航系统间合作，才能共同推动时空信息、高新技术发展。”

　　在前不久举行的第十届中国卫星导航年会上，冉承其“晒”出北斗过去10年的成绩单，其中最受瞩目的还是自主创新部分：国产北斗芯片、模块等关键技术已全面突破，性能指标与国际同类产品相当，10年前的年会现场很难见到北斗展品，如今北斗芯片和终端则随处可见。而这些，正是这一国之重器走向全球，“挺直腰杆”和其他国家卫星导航系统携手合作的前提。

　　正如北京市市长陈吉宁在年会开幕式致辞中所提到的，回顾北斗系统过去10年的发展，既是一个自主创新的过程，也是一个开放融合的过程。这位学者出身的市长说，“北斗”从研发之初，就秉承着要将“命脉”牢牢把握在自己手里的原则，自主创新、攻坚克难，走出了一条具有中国特色、独立自主的卫星导航系统发展之路。

　　“硬着头皮第一个‘吃螃蟹’”

　　说起被誉为北斗精神的“自主创新、团结协作、攻坚克难、追求卓越”，第一个关键词便是“自主创新”。回望最初那段岁月，所谓自主创新就是从无到有，一路走来披荆斩棘。

　　据中国工程院院士、北斗一号卫星总设计师范本尧回忆，在我国开始规划北斗蓝图时，欧美一些发达国家就已经完成了全球系统布局。但是，以我国当时的国情，不能再走欧美国家的老路，必须另辟蹊径。

　　“一下子建那么大的全球组网系统，需要大量时间和资金。当时刚刚开放，用户还是集中在国内、周边，因此，‘先区域、后全球’的技术途径就此确立，符合中国国情，具有中国特色。”范本尧说。

　　按照他的说法，国产化是从北斗一号的太阳帆板做起，当时很多卫星都不敢上，北斗是第一个“吃螃蟹”的，硬着头皮上。此后，北斗开始了艰苦卓绝的国产化攻关。

　　以北斗卫星的新平台研制为例，北斗一号最初启用我国研制的“东方红三号”卫星平台，虽然采用了当时最先进的三轴稳定控制方案和双组元统一推进方案，但由于国外对我国的关键技术封锁和禁运，实现这些方案必须依靠自身条件。

　　据航天科技集团五院专家的回忆，当时五院聚集国内优势力量，短短几年时间便完成了控制分系统的星载计算机、中心控制线路、推进分系统的大容量表面张力贮箱、490牛顿推力发动机等产品的技术攻关，最终，北斗一号卫星推进分系统65台部件产品“全部实现了国产”。

　　然而，在当时的技术条件下，影响卫星长期稳定运行的控制分系统三大部件——红外地球敏感器、动量轮和太阳帆板驱动机构还需要进口。

　　又一轮国产化攻关开始了。研制团队从关键技术、关键材料、关键工艺着手，历经8年多时间，几经波折，三大部件终于在北斗一号的备份星上实现了首飞，自主解决了卫星的“眼睛”“腿脚”和“肩关节”的问题。

　　范本尧说，不论是东方红三号平台的横空出世，还是影响卫星寿命的三大关键部件，凭借自力更生的创业精神，老一辈北斗人逐一攻克，于2000年年底建成了北斗一号系统，让我国成为继美、俄之后第三个拥有自主卫星导航系统的国家。

　　10年前，中国只有北斗一号，在轨卫星仅3颗，如今的北斗则有在轨卫星38颗，包括18颗北斗二号卫星和20颗北斗三号卫星。这其中，北斗三号所有部件和核心器件，都已达到100%国产化。

　　“核心技术完全自主可控！”北斗三号卫星总设计师陈忠贵说。

　　“再难也从未动摇国产化决心”

　　高科技的发展，往往取决于核心技术的突破，这一点在航天领域、在北斗工程中体现得尤为明显。

　　作为导航卫星的频率基准，铷原子钟被誉为整个导航卫星的心脏，其背后就蕴藏着有关时间基准的核心技术，这些技术直接决定着导航卫星定位、测距、授时的准确性。

　　然而，与世界先进导航系统相比，中国北斗起步晚、基础弱，高精度时间基准技术成为最大的“拦路虎”。科研团队研制的第一台原子钟在工作时经常出现“突跳”，精度很差，接二连三的失败，让研制团队经常一夜回到“起点”。

　　“有没有过困难甚至让人撑不下去的时候？肯定有！”