繁星静候 全球“北斗”

　　从发射第一颗导航卫星，中国“北斗”走过20年非凡历程。根据计划，第55颗即最后一颗北斗卫星将于今年5月发射入轨，届时，“北斗”全球组网收官。图中GEO、IGSO、MEO分别指地球静止轨道、倾斜角度地球同步轨道、地球中圆轨道。

　　近日，离汉离鄂通道管控措施解除，对外交通有序恢复，中国疫情防控阶段性成效进一步巩固，全国人民为之欢欣鼓舞。北斗导航卫星系统是为取得战疫成果立下汗马功劳的大国重器之一。面对突如其来的新冠肺炎疫情，“北斗”作为享誉世界的时空基础设施，火速投入战斗，从九天之上深情俯视中华大地，不仅为突击建设定点收治新冠肺炎患者的武汉火神山医院和雷神山医院提供战略支撑，而且为无人机投送应急关键防疫物资、人员隔离场所的巡查和管理、工矿企业在疫情下安全复工复产等提供基础性服务保障。

　　中国战疫好消息不断传来，“北斗”也正迎来具有里程碑意义的辉煌时刻：全球星座组网全面收官。近日，第55颗北斗导航卫星即“北斗三号”最后一颗组网卫星，如期运抵西昌卫星发射中心，发射各项准备工作进入最后冲刺阶段。根据计划，该星将于下个月发射升空，届时，“北斗三号”全球星座部署将全面完成。

　　三轨合璧 吉星高照

　　压轴飞天的“北斗三号”组网卫星为一颗地球静止轨道卫星，被昵称为吉星。该类卫星运行的轨道平面与赤道平面重合，轨道周期等于地球在惯性空间中的自转周期即23小时56分4秒，且方向与之一致，这样就使得该类卫星与地面的位置保持相对不变。其定点于赤道上空约3.6万公里的圆形轨道上，一颗可覆盖约40%的地球面积。北斗系统地球静止轨道卫星在星基增强、短报文通信、精密单点定位等特色服务上发挥关键作用。“北斗三号”共有3颗地球静止轨道卫星，主要服务中国所在的区域。

　　值得注意的是，“北斗”采用3种轨道卫星合璧的混合式结构，除了与赤道平面重合的地球同步轨道卫星即地球静止轨道卫星之外，还有3颗保持一定倾斜角度的地球同步轨道卫星。与前者相对于地球上的某个点始终保持静止不同，由于其倾斜角度的存在，造成相对于地面上某个点，其每天在相同时刻保持在相同位置，但在连续的时间内，卫星位置是变化的，其星下点运行的轨迹呈“8”字型的封闭曲线，就像卫星跳着“8”字型舞，以这种运行方式，聚焦亚太地区。“北斗三号”倾斜角度地球同步轨道卫星一共有3颗。

　　北斗卫星第三种轨道为地球中圆轨道，它们是“北斗三号”全球组网的主力卫星，共24颗，运行在距离地面2万多公里的高度，轨道周期约为12小时，时刻不停地环绕地球运转，每颗卫星的聚焦点都在地面“画”着波浪线，实现全球范围的广覆盖，它们组成的星座构成了“北斗三号”全球组网的核心星座。

　　大国重器 廿年铸造

　　北斗卫星导航定位系统是中国自行研制的先进全球卫星导航系统，是继美国GPS系统、俄罗斯格洛纳斯系统和欧洲伽利略系统后，全球第四大卫星导航系统。作为后来者，“北斗”直到2000年才开始拥有由两颗地球静止轨道试验卫星组成的“双星定位系统”，这就是“北斗一号”，开始为中国用户提供定位、授时、广域差分和短报文通信服务。2003年，第3颗地球静止轨道卫星升空，“北斗”服务能力进一步增强。

　　2004年，“北斗二号”系统工程建设启动。到2012年年底，完成14颗卫星发射组网。“北斗二号”系统在兼容“北斗一号”系统技术体制基础上，增加无源定位体制，为亚太地区用户提供定位、测速、授时和短报文通信服务。

　　2009年，“北斗三号”系统建设启动；到2018年底，完成19颗卫星发射组网任务，“北斗三号”基本系统建成并向全球提供服务。2020年3月9日，第29颗“北斗三号”卫星发射成功。至此，“北斗三号”收官只剩下最后一颗星，距离大功告成只差临门一脚。“北斗三号”系统继承“北斗”有源定位服务和无源定位服务两种技术体制，能够为全球用户提供定位、测速、授时、全球短报文通信、国际搜救服务，中国及周边地区的用户还可享有区域短报文通信、星基增强、精密单点定位等服务。

　　从“北斗”双星定位系统建成算起，到“北斗”全球系统即将于5月按计划收官，中国航天人努力奋斗20载，大国重器“北斗”将以空前强大的服务能力造福各国民众。

　　服务全球 造福人类

　　“北斗三号”全球星座组网即将全面收官引起了海外媒体的广泛关注。美国航天新闻网刊文深入介绍了北斗导航卫星建设最新情况和历程，解析了其星座的轨道特点，表达对其全球系统建成的期待。特别值得一提的是报道对“北斗”卫星发射入轨100%的成功率和服役后的表现赞不绝口，认为“北斗”广泛用于公共安全、交通、渔业、电力、林业、减灾、智能城市建设、社会管理以及大规模市场应用等领域，全球将受惠于此。

　　香港《南华早报》网站关注到“北斗”近期的建设成就是在克服新冠肺炎疫情的背景下取得的，展望“北斗三号”30颗卫星中的最后一颗发射入轨组网成功后，其提供的服务精度将进一步提升，更加受到用户信赖和青睐。该报道还特别聚焦“北斗”独有的短报文通信功能，认为全球组网完成后，这一超越同类的优势更加明显，使用户之间可以更好通信，并能够在紧急情况下追踪用户的位置，为应急救援提供了更稳定可靠的途径。

　　对于“北斗”的应用价值，北斗卫星导航系统总设计师杨长风无疑最有发言权，他指出，北斗等卫星导航的应用仅受人类想象力的限制。仅就迎战新冠肺炎疫情来说，“北斗”可谓大放异彩，高精度测量火线驰援武汉火神山、雷神山医院建设；基于北斗的无人机、无人配送车纷纷应用到疫区医疗物资配送；基于北斗的车联网推动疫情期间交通智能化、精准化，通过为车辆提供精准导航等信息服务，保障防疫救援物资一路畅通……随着5G商用时代的到来，“北斗”正在与新一代通信、区块链、人工智能等新技术加速融合，应用新模式、新业态、新经济不断涌现，更好服务全球，造福人类。