作者:丁佳 来源:中国科学报 发布时间:2017-1-11
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摘得2016国家科技进步奖特等奖
北斗二号 导航中国

 

■本报记者 丁佳

“我国要成为航天强国,卫星导航系统是‘标配’,是必须要有的‘利器’。”

1月9日,国家科学技术奖励大会在京召开。北斗二号卫星工程荣获国家科技进步奖特等奖。在这样一个特殊的历史节点上,北斗二号卫星工程原副总设计师、北斗系统高级顾问李祖洪对《中国科学报》记者如是说。

四个“第一”

北斗二号卫星工程是国家科技重大专项,是我国北斗卫星导航系统建设“三步走”发展战略承前启后的关键一步,其任务是建成覆盖我国及亚太地区的北斗二号卫星导航系统,满足我国经济社会发展和国防军队建设需求,保障国家安全和战略利益。

工程自2004年8月立项以来,历时8年完成研制建设,建成了由14颗组网卫星和32个地面站天地协同组网运行的北斗二号卫星导航系统,并于2012年12月正式向我国及亚太地区提供导航、定位、授时和短报文通信服务,服务区内系统性能与国外同类系统相当,达到同期国际先进水平。

全国300多家单位、8万余名科技人员参加了研制建设工作。如中科院上海天文台从承担北斗一代、北斗二代设备研制任务至今已有近十年,是中科院承担任务最多的单位之一。

据悉,上海天文台主要承担了信息处理系统、时间频率系统和激光测距系统的研制任务。同时,成功开展了北斗卫星的星地激光时间比对测量,获得了高精度测量数据,圆满完成了北斗导航卫星激光时差测量仪研制项目。

2012年,上海天文台研制的系统参加了我国卫星导航系统的联调联试工作,保证了我国导航系统的正式开通服务。2013年,上海天文台获得了北斗先进集体荣誉称号,也成为本次国家科技进步奖特等奖获奖单位。

而另一个获奖单位,中科院国家授时中心在北斗任务中承担了系统时间溯源、GNSS时差监测、时间频率体系及原子钟研制等多项关键技术攻关任务,在北斗系统的建设和发展中发挥了重要支撑作用。

北斗二号卫星工程总设计师助理郭树人认为,工程实现了国际卫星导航领域和我国航天领域的多个首创,走出了一条符合我国国情、独具我国特色的卫星导航系统发展道路。

“北斗二号卫星导航系统取得了‘四个第一’。”他说,“一是国际上第一个多功能融为一体的区域卫星导航系统,二是我国第一个与国际先进系统同台竞技的航天系统,三是我国第一个面向大众和国际用户服务的空间信息基础设施,四是我国第一个复杂星座组网的航天系统。”

然而,这些“第一”的取得谈何容易。北斗二号是为实用而创新,在资源有限的环境下,从设计到产品,各个环节都有大量空白等待填补。

“北斗就是要打‘中华牌’”

北斗二号卫星工程卫星系统总设计师杨慧还记得,当年他们去国外求购一台星载铷原子钟时,却被对方告知:“如果你们买了,伽利略(注:欧洲研制的卫星导航系统)就不买了。你们能不能等他们先挑完了再来?”

这件事让杨慧感到深深的耻辱。星载原子钟被称为导航卫星的“心脏”,是北斗卫星导航系统的核心技术。该技术之前仅为少数西方国家所掌握,在我国属技术空白,能否突破关乎北斗系统建设的成败。杨慧感到,在这些“卡脖子”的关键产品、关键技术上,我国只能凭借自己的力量实现国产化。

中科院武汉物理与数学研究所在这个困难时刻挺身而出。该所研究人员对星载铷原子钟一系列关键技术开展攻关,对原子钟精度、小型化、寿命、可靠性和卫星环境适应性的研究取得系统成果。

武汉物数所研制的星载铷钟产品,性能指标与美国GPS系统的同期技术相当,居国内领先、国际先进水平,批量用于北斗卫星,为北斗系统如期建成和运行服务发挥了关键作用。

该成果使我国星载原子钟技术实现了从无到有的跨越,打破了国外的技术垄断,突破了北斗系统工程的技术瓶颈,对提升我国原子钟和空间技术水平起到重要作用。

由于在星载原子钟方面的贡献,武汉物数所也成为本次国家科技进步奖特等奖获奖单位,团队负责人梅刚华成为获奖个人。

“国产化是北斗卫星导航系统的一大闪光点。”李祖洪说,“我们北斗就是要打这张‘中华牌’。”

从区域走向世界

如今,随着北斗二号卫星工程建设的圆满完成,我国从根本上摆脱了对国外卫星导航系统的依赖,彻底掌握了时空基准控制权、卫星导航产业发展主动权、国际规则制定话语权,为我国经济建设和国防安全提供了有力保障。

作为服务国际社会的公共产品,北斗卫星导航系统已成为代表我国的一张“国家名片”。目前,北斗二号卫星导航系统可服务50多个国家、30多亿人口,成为联合国确认的四大核心供应商之一。

根据北斗系统“三步走”发展战略,在确保北斗二号卫星导航系统稳定运行、推进系统应用的同时,团队正在按计划实施北斗三号卫星导航系统建设。2015年以来已成功发射5颗新一代北斗导航卫星和2颗区域服务备份卫星,2016年已完成新一代北斗导航卫星试验验证,基本固化新一代北斗导航卫星状态。

郭树人介绍,北斗三号卫星工程计划在2018年前后完成约18颗全球组网卫星发射,率先为“一带一路”沿线国家提供基本服务;2020年形成全球服务能力,建成世界一流的全球卫星导航系统。

“北斗二号建设运行的12年来,我们团队付出了很多,这次能够获得国家科技进步奖特等奖,是国家对我们过去工作的肯定。”李祖洪说,“这个荣誉也会激励北斗团队继续努力,把北斗三号建好,实现国际领先。”

《中国科学报》 (2017-01-11 第1版 要闻)
 
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