北斗系统全面建成,千军万马功不可没!( 三 )


北斗系统建设的经验再次证明 , 任何时候、任何情况下 , 都要坚定自信、保持定力 , 坚定不移走中国特色发展之路 , 既不能固步自封、更不能照搬盲从 。
濒临绝境倒逼自主创新
关键核心技术是花钱买不来的 , 即使买来了也是不可靠的 , 引进仿制的路子也走不远 , 只有坚定不移走自主创新之路 , 才能把命运牢牢掌握在自己手中 。
阳光总在风雨后 , 无限风光在险峰 , 自主创新的过程注定是艰苦的 。 面对缺乏频率资源、没有自己的原子钟和芯片、区域布站条件下实现全球服务等看似难以逾越的“娄山关”“腊子口” , 北斗人凭借滚石上山的毅力和勇气 , 北斗走出了一条自主创新、追求卓越的发展道路 。
众所周知 , 空间频率资源是“不可再生”的战略资源 , 没有合法可用的频率 , 卫星就如同没有土地使用许可的高楼大厦 , 缺少立身之基 。
北斗起步之时 , 国际上优质频率资源已经所剩无几 , 经过艰苦谈判 , 终于推动国际电联从航空导航频段中 , 辟出两小段资源作为卫星导航合法使用频段 。 国际电联规定 , 各国均可平等申请新资源使用权 , 但必须在7年有效期内发射导航卫星 , 并成功接收传回信号 , 逾期则自动失效 。
为保住2007年4月17日这一最后“窗口” , 工程上下进行全系统总动员和大会战 , 抢在2月底完成卫星研制 。 然而临射前 , 卫星上的应答机突现异常 。 为确保万无一失 , 工程试验队果断将已矗立塔架的星箭组合体拆开 , 取出卫星应答机 , 72小时不眠不休 , 成功排除故障 。
4月14日4时11分 , 这颗肩负重要使命的卫星发射成功;17日20时许 , 北京终于清晰地接收到来自这颗卫星的信号 。 这一刻 , 距离频率失效后限已不到4个小时 。 中国北斗在最后时刻“压哨破门” , 拿到了进军全球卫星导航系统俱乐部的“入场券” 。
星载原子钟是导航卫星的“心脏” , 是卫星导航领域“皇冠上的明珠” , 其性能对系统定位和授时精度具有决定性作用 。
建设之初 , 国内星载原子钟技术比较薄弱 。 当时 , 全世界只有少数国家有能力研制高性能星载原子钟 , 进口存在诸多困难和不确定性 。
为尽早“让中国的北斗用上最好的钟” , 工程总体下定决心集中全力打攻坚战 , 组织相关科研单位和企业 , 成立三支研发队伍同步进行攻坚 。 不到两年时间 , 三支队伍全都取得成功 , 自主研发出达到国际先进水平的原子钟 。
很快北斗卫星上便批量搭载全国产化星载原子钟 , 并实现“双钟”相互备份 , 卫星可靠性和在轨寿命大幅提升 。
【北斗系统全面建成,千军万马功不可没!】缺少“中国芯” , 一直是困扰我国高科技领域的一块“心病” 。 对于北斗系统工程建设和应用来说 , 拥有国产芯片 , 对于确保安全性、稳定性、可靠性至关重要 。
搞北斗三号全球系统 , 全面国产化是头等大事 。 通过深入动员 , 工程上下形成宁可国产化产品“指标低点 , 价格高点 , 也要大胆使用”的坚定共识;工程总体研究制定行动规划 , 将自主可控要求落实到关键技术攻关、产品研发、竞争采购等各环节;建立由专项管理办公室牵头 , 多部门参加的自主可控协调小组 , 通过重点行业、区域应用示范工程 , 大力推广使用自主芯片、模块、软件产品 , 通过边建边用、反复迭代 , 有效提高产品质量水平 。
功夫不负有心人 。 国产北斗芯片工艺由0.35微米提升到28纳米 , 已在物联网和消费电子领域广泛应用 。 支持北斗三号新信号的22纳米工艺射频基带一体化导航定位芯片 , 体积更小、功耗更低、精度更高 , 已具备批量生产能力 。
截至2019年底 , 国产导航型芯片出货量已超1亿片 , 北斗导航型芯片、模块高精度板卡和天线已输出到120余个国家和地区 。
按照传统全球卫星导航系统的建设和运行模式 , 需要在全球范围内建立众多地面站 。 为解决北斗系统国内建站实现全球运行和服务的难题 , 北斗系统首创Ka频段星间链路 , 创造性地提出高效解决方案 。