中国经济网—《经济日报》|星耀天穹福及人类——中国北斗全球卫星导航系统建设纪略( 三 ) 在北斗一号F1星转场动员会上

如果将卫星导航系统比喻成一棵大树，那么技术就如同它的树根，而频率资源则是大树赖以生长的土壤。如果没有频率，卫星导航系统将如同无地生根的大树，设计得再好也没有施展本领的舞台。
据中国工程院院士、卫星导航定位总站高级工程师谭述森回忆，在卫星导航系统建设初始阶段，频率资源相对充沛，建设时间较早的GPS系统和GLONASS系统不存在频率资源的冲突问题，然而到了北斗系统建设的时候，发达国家已经将卫星导航频率瓜分得所剩无几，频率资源争夺非常激烈。北斗第一代科学家经过与几十个国家300多次艰苦的谈判，创造性地提出卫星导航信号兼容性评估准则，证明了北斗与其他卫星导航系统频率重叠时互不影响，赢得频率共用的“世界共识” ，为国家争取了宝贵的频率资源。
然而，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” ，北斗工程上下进行全系统总动员和大会战，抢在当年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。
2007年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，北京清晰地接收到来自这颗卫星的信号。这一刻，距离频率失效最后时限已不到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” 。
翻越“腊子口”
无“钟”之困、缺“芯”之忧、布“站”之难……自主创新的过程注定是艰苦的，但只有坚定不移地走下去，才能把命运牢牢掌握在自己手中
无“钟”之困、缺“芯”之忧、布“站”之难……在北斗系统一路走来的过程中，最不缺少的就是一个又一个难题和难关。自主创新的过程注定是艰苦的，但北斗卫星导航系统的研发人员深知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，面对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，走出了一条自主创新、追求卓越的发展道路。
“现在几点了？”这是我们生活中每天都要面对的问题。而为我们提供答案的不是身边的钟表，而是天上的导航卫星。授时是北斗卫星导航系统的一个重要功能。跨海大桥、海底隧道，许多台起重机一起合作，动辄上千米的作业面，时间上差一点，就会“失之毫厘谬以千里” 。
授时精度取决于导航卫星的“心脏”——原子钟。由于星载原子钟机理复杂、技术难度极大，美国、俄罗斯、瑞士等少数国家曾长期垄断这项技术。遗憾的是，我国科研团队为北斗卫星设计的第一台原子钟效果差强人意，不仅在工作时经常出现“突跳” ，精度与国际水平也相差甚远。能否突破原子钟技术瓶颈，关系到我国北斗系统建设的成败。
在中国科学院武汉物理与数学研究所研究员梅刚华的办公室里，至今收藏着几抽屉的试验品，它们被梅刚华视若珍宝，见证着课题组20年来的艰难求索。 “原子钟的核心部件微波腔只有一个胶卷大小，要在里面特定位置打几个槽，测量宽度和深度，在当年没有计算机模拟仿真技术时，只能一点点摸索、一点点打磨。 ”梅刚华说，仅这一项技术，他们就进行了上百次试验。最终，具有全新结构和工作原理的开槽管式微波腔研制成功，这一研究利用小体积原子气室激励出高强度原子跃迁信号，获得了中、美两国发明专利授权。

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