北斗卫星导航系统:有我在,不存在......

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重庆共青团
“渝”青年在一起





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15条匝道、8个方向、5层立交

这就是重庆最“任性”立交——

开着导航也能走错的黄桷湾立交

怪不得网友们纷纷调侃

走错一个匝道，就是重庆一日游



现在完全不用担心导航带错路了

因为我们已经有了

自己的北斗卫星导航系统

北斗导航系统到底有多厉害？

看看它的发展历程就知道了！

2018年7月10日凌晨4点58分

我国在西昌卫星发射中心

用长征三号甲运载火箭

成功发射第三十二颗北斗导航卫星

这是我国空间技术研究院

截至目前研制发射的第241颗航天器

也是长征系列运载火箭的第280次飞行

团团菌在这里还要科普一下

有个起名叫“北斗”的地图软件

和咱们北斗卫星定位系统

  没! 关! 系！



NO.1

你的安卓手机

早就用上了“北斗”

注意！下面开始划重点了：

能不能接收到北斗信号

其实和你用的什么地图软件APP

没有丝毫关系

因为现在市面上主流的安卓机

早就能收到北斗信号了！！！



你的手机能否接收到北斗信号

完全取决于手机搭载着什么样的芯片！

苹果用的A系列芯片很傲娇

拒绝兼容北斗信号！

而安卓这边比较常见的高通骁龙芯片

几乎同时支持GPS和北斗



国产的华为海思芯片

在很早之前就开始兼容北斗了

市面上主流安卓机大部分型号

都可以使用我国北斗提供的定位服务！

为此，“局座召忠”

还特意用安卓手机做了一个实验：



在这部安卓手机上

有4个国家共计21颗卫星

反馈了位置信息

而我国北斗卫星数量最多（11颗）！

所以，现在你还以为手机里的

导航功能用的仅仅是美国卫星吗？

实际上你的手机

同时被多个卫星系统定位！

其实，天上的北斗导航系统

已经默默地为我们

提供了很多服务

只是我们还不了解罢了



上世纪80年代开始

有这样一群中国人

他们从20平米的实验室

奋斗到上万公里之外的太空

从一根简单的螺丝开始

将一颗又一颗的卫星

打向太空！

他们努力奋斗30多年

才终于研制出完全掌握自主知识产权的

北斗卫星导航系统

才让我国终于可以

不被美国的GPS扼住咽喉！



NO.2

屈辱！

被美国GPS扼住咽喉！

美国能在世界上耀武扬威

GPS系统绝对功不可没！



1990年海湾战争爆发时期

美国的GPS系统还未完全建成

但美国军方果断地提前将其投入使用

令人惊讶的是

即便只有15颗卫星的

还不成熟的GPS系统

也显示出强大的威力！



GPS在海湾战争中的定位作用

战场上出现了压倒性的一幕：

以美国为首的联军精确打击伊拉克

伊拉克军队甚至连对手都找不到！

几个月的战争过去

伊拉克阵亡了2万5千名士兵

轻重武器、载具损失无数

而联军仅阵亡223人！

之后的几年，我国也因为GPS

被美国两次扼住咽喉！

1993年7月23日

美国无中生有地指控

我国“银河”号货轮

将制造化学武器的原料运往伊朗

制造了震惊世界的“银河号”事件



中国货轮银河号

当时，“银河”号正在印度洋上正常航行

突然，船停了下来

事后大家才知道

这是因为当时美国局部

关闭了该船所在海域的GPS导航服务

使得这条船变成了无头苍蝇

不知道该向哪个方向行驶

这一事件也为我国

独立研发北斗卫星导航系统

埋下了伏笔



1996年台海危机中

我国军队在演习时发射的弹道导弹

有两枚偏离了原定的落点范围

事后的军事分析表明

是美军做了手脚

这两次发射失败可能是由于

GPS信号突然中断造成的！

在这次台海危机期间

美国向台湾海峡派出了两支航母编队

因无法对其进行有效跟踪

从而也就无法对其进行威慑

高精尖武器受制于人

等于把国防拱手送给别人

这是绝对不容触碰的底线！

有一套中国人自己的定位导航系统

迫在眉睫！



NO.3

三个20多岁的小伙子

在10平米的仓库

解决“北斗”核心难题！

1994年，国家制定“九五”规划时

定位导航系统“北斗”

已经进入国家视野

可当时总共有三个卫星项目需要立项

另外两个项目已经通过审批

到了北斗这里

国家实在拿不出钱了

相较于美国耗资300亿美元打造的GPS

北斗项目寒酸到

连最初的办公室

都不得不设立在

总参测绘局招待所三楼的

一间不足20平米的房间内



1995年

北斗系统建设刚步入正轨

就遇到了难以逾越的技术瓶颈

——信号快速捕获技术

这一技术难题10年都没有突破

就在所有人都一筹莫展的时候

三位博士还未毕业的20多岁小伙子

——王飞雪、雍少为和欧钢

竟拿出了一套“全数字化”方案！



王飞雪

这三个小伙子

从北京抱回一台比较先进的计算机

拿了4万元的尝试经费

开始了艰难的攻关历程

他们把一个不到10平方米的仓库

简单收拾一下当作实验室

没有仪器设备

就东挪西凑找人借……



三年过后

当看到显示器上脉冲闪耀信号

捕捉成功的一刻

20多位专家简直不敢相信自己的眼睛！

10年时间、十几家单位、几十位知名专家

先后为之奋斗而未能解决的技术瓶颈

竟然被他们解决了！

后来，北斗系统副总设计师谭述森

又在北斗卫星上主持添加了

GPS不具备的短报文通信功能

这一双向通信功能后来在汶川地震中

成为了外界

第一时间联系灾区的唯一手段！



北斗一代在2008年汶川地震的

救援工作中起到关键作用

解决了核心技术问题

团队本想在1998年内发射北斗卫星

但是一切都比设想的复杂得多！

直到两年后的2000年

两颗北斗卫星才被送上太空

从1983年提出“双星定位”方案起

我们已经为“定位导航”这个目标

整整奋斗了17年！



NO.4

最后4小时

北斗抢占“太空领土”

如果说只有两颗卫星定位的

北斗一代是我国

对定位导航卫星系统的探索

那么北斗二代的研发就是我国打破

美国GPS和俄罗斯GLONASS系统

垄断地位的利器！



俄罗斯GLONASS（格洛纳斯）系统

2003年欧盟邀请我国共同研发

伽利略卫星导航系统

在投入2.3亿欧元的巨额资金后

我国成为了决策研究成员国之一

可欧盟很快开始排挤我国

在项目上的待遇竟还不如没掏钱的印度！

这时，我国更加坚定：

定位导航系统必须靠自己搞！

可是北斗二代系统的开发

比北斗一代更难！

2005年

北斗二代定位导航系统总设计师

杨长风和他的团队就啃上了硬骨头！

当时正在建设的北斗二代系统的

原子钟突遇问题



杨长风

原子钟决定着系统导航定位精度

对整个工程的重要性

如同人的心脏！



没有国家肯对我国出售原子钟

北斗团队成立了三支队伍同时开展研发

仅仅用了两年时间

就攻克了

原子钟这个最大的技术障碍

如今在北斗三代上应用的原子钟

其精度已提升到

每300万年才会出现1秒误差！



国产铯原子钟

刚刚攻克原子钟的技术难题

北斗二代又遇到一个障碍

“太空领土”有效期只有7年

若是7年间

没有卫星通过该频率发送信号

那“太空领土”即宣告作废



为了抢占“太空领土”

北斗卫星必须

在2007年4月18日零点之前

通过该频率发回信号

北斗团队夜以继日抢时间

终于在4月初进入最后发射阶段！

可就在这最最关键的时刻

卫星上的应答机

竟突然发生了异常！



团队立刻将火箭“开膛破肚”

将卫星中的应答机取出

杨长风像抱孩子一样抱着应答机

从西昌坐车赶往成都

进行全面而系统的检修！

应答机检修的三天

整个北斗二代团队的心都悬在嗓子眼

杨长风更是72小时没合眼！



终于，在2007年4月14日4时

这颗肩负重要使命的卫星

终于在西昌升空

4月17日20时许

距国际电联的最后期限

不到4个小时的时候

在地面翘首以盼的北斗团队

终于接收到了从太空传来的信号！

我们的“太空领土”

才终于保住了！





NO.5

能看清几十公里外的一根头发丝

每颗螺丝钉

都是我们自己的！

北斗二代卫星稳固了我们的太空疆域

也让整个北斗团队开始放眼全球

可问题来了

欧美等西方国家并不希望

我国有自己的定位导航系统

中国的地面站

很难在境外建立！



中国电科29所科研团队

北斗团队年轻的80后们此时站了出来：

不让我们在境外建？

我们还就真不在境外建了！

我们有更大胆的想法：

星间链路！

星间链路就是让卫星与卫星之间

建立起稳定的链接

将遍布全球的卫星编织成一张网

只要有一颗卫星在中国的领空

所有卫星便能通过它联系到国内地面站！



星间链路效果

2013年，我国的星间链路横空出世

不仅解决了没有地面站的问题

还将定位精度提升到了7万公里

测距精度达到厘米级！

相当于能看清几十公里外的一根头发丝！

测量精度远高于GPS！

北斗团队再一次交出了

令世界震惊令国人满意的答卷！



长征三号丙运载火箭搭载第17颗北斗卫星

2015年，是北斗系统具有里程碑的一年

随着搭载着星间链路技术的

第17颗北斗卫星升空

我国北斗卫星导航系统由区域运行

开始向全球运行拓展

运行星间链路的卫星CPU

用的是我国自主研发创造的“龙芯”！

这宣告我们把外国人的芯片

当成自己卫星“大脑”的时代

已经结束了！



从这颗卫星开始

我们北斗卫星的所有核心部件

全是拥有自主知识产权的“中国创造”！

部件国产化率高达95%！

这是世界上除美国外

任何一个国家都无法做到的！



NO.6

是中国的北斗

  更是世界的北斗！

从几十人的项目小组

到如今上万人的科研团队

从最初的两颗卫星

到覆盖全球的35颗卫星计划……

一代代的北斗人

经历了多少难以想象的困难

闯过了多少不可逾越的障碍！

一些国家的技术封锁、背信弃义

甚至故意百般阻拦

这些，都成了激励我们科研人员

攻坚克难的最佳动力！

当我们的汽车、飞机、精细农业等

关系到命脉产业和民生产业

在北斗的指引下有序运转的时候



连GPS都到不了的蛮荒之地

依然可以接收

北斗系统卫星信号的时候



当我们的导弹靠着精确的导航

穿过万里云山依然能够

将目标误差缩小到厘米级的时候

中国，这个几十年前

一个连拖拉机都造不了的国家

硬是靠着一代代国人的

艰苦奋斗、呕心沥血

把中国从科技穷国

变成了科技强国



今天的北斗卫星组网已经完全覆盖中国

2018年，正在逐渐向“一带一路”

沿线国家和地区提供服务

从今天开始

请让我们一起期待2020年！

在2020年

35颗北斗卫星将全部组网

具备服务全球的能力

北斗将成为真正意义上的

“全球卫星定位系统”

到那一天

中国的北斗

必将成为世界的北斗！

   结语：

习近平总书记曾语重心长地讲过：

"真正的大国重器

一定要掌握在自己手里

核心技术、关键技术

化缘是化不来的，要靠自己拼搏。"

核心技术是国之重器

是实现跨越式发展的支柱

也是国家经济安全、国防安全的底线

当年，我们没有原子弹

中国人就憋足一股气、拧成一股绳

不仅让罗布泊上空升腾起蘑菇云

更实现了“东风快递”全球速达！

当年，欧美对华封杀核潜艇技术

结果我国在一穷二白的情况下

竟神奇般地造出了战略核潜艇！



当年，美国封杀我们

参与国际空间站核心领域

今天，我们的天宫一号九天揽月

我国的太空技术突飞猛进！

当年，日本、法国

对我国封杀高铁技术

今天，我国高铁独步天下！

当年，美国前外长盖茨嘲笑

我们20年搞不出4代战机

今天，中国歼-20隐形歼击机

正傲视东亚、睥睨世界！



从“一眼看穿137亿光年”的

全球最大射电望远镜“天眼”

到全球首次成功实现

千公里级星地双向量子通信的墨子号



从探索宇宙核心秘密

捕捉暗物质的悟空号

到面对星辰大海、驶向深蓝的

国产航母辽宁号！

中国的大国重器

哪一个不是在外界的封锁与打压下

在黑暗中一点一点摸索出来的！

今天，我们更应该坚信这一点：

无论何时

中国人都有能力、更有信心

靠着自己的勤劳与智慧

再一次创造奇迹！

———— / END / ————

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重庆市青少年新媒体中心整理发布

来源 | 北洋之家

编辑 | 李兴杰