三、初尝成功

• 范本尧院士说：“和GPS等系统相比，北斗1号能够在很快的时间内建成，用较少的经费建成并集中服务于核心区域，是十分符合中国国情的一个卫星导航系统。”
• 卫星导航定位服务商北京神州天鸿科技有限公司市场部经理王永亮说：“大地震后，‘北斗1号’定位系统在救灾初期担负了绝大部分通讯任务，发挥了不可替代的作用。”
• 赵康宁说：“在不远的将来，‘北斗’系统不仅能为中国，也能为国外用户提供卫星导航的新选择和多重化服务。”

成功发射北斗导航卫星

5月24日21时，西昌卫星发射中心依然是暴雨如注。此时离预定的“长3甲”发射窗口只剩3个小时。

在强烈灯光照射下，“长征3号甲”运载火箭矗立于塔架上，白色的箭体在黑色的山峦和雨夜中格外显眼。雨越下越大，并且天空电闪不断，雷鸣隆隆，相比之下火箭向天，默默无声。

雷雨对发射火箭是十分不利的一种天气，特别是雷电，更是主要的影响因素。可以毫不夸张地说，雷雨中，加注了燃料的火箭无异于一颗巨大的炸弹。

此时，就在塔架不远处一间并不太大的屋子里，张庆伟总经理、马兴瑞副总经理等十几位领导、专家围坐在气象云图前，会商对策。

分析员紧盯屏幕，不断调出最新的图像分析云层的变化趋势。经过分析，气象人员说：“0时之后雨可能还下，但雷电会消失。”

听到这个消息，领导纷纷察看云图，所有人都焦急地等待着验证这个结论。

果然不出所料，不到23点，雷电真的消失了，雨也越来越小了。

似乎一切正在向好的方向发射，但事情往往出人意料。这时，一线传来发现异常情况的报告。听到这个情况，领导们赶快冒雨来到现场，查看情况。只见在高高的塔架上，许多一线人员开始查找原因。火箭发还是不发？在场的领导和专家们都明白，此时只有依靠科学。

周密的分析开始了，专家们在考虑一个问题，当时的异常情况是否会影响发射。经历过多次航天发射的航天专家开始集中思考电路问题。0时将至，周密考虑之后，张庆伟总经理等领导在听取专家汇报后，迅速作出可以发射的结论。

射前的两次警报先后响起，人员快速疏散了，寂静的发射场回荡着指令声。

夜深了，卫星发射的各项准备工作按照预定的发射流程有序地进行。

……5、4、3、2、1，点火！起飞！

顷刻间，地动山摇，近300吨重的“长3甲”火箭喷射出熊熊烈焰拔地而起，犹如利箭离弦。

在强烈的灯光照射下，箭体上“中国航天”4个蓝色大字分外夺目。火箭越飞越高，在湛蓝的夜空里，留下了一道绚丽的轨迹。航天人脸上洋溢着喜悦，那是得来不易的表情，是世上最美的笑容。

按预定发射计划，“长3甲”火箭托举着“北斗1号”进入太空。20分钟后，由西安卫星测控中心实时传回的监测数据表明，星箭分离，卫星准确进入预定轨道，发射取得圆满成功。

这一下，西昌卫星发射基地指挥大厅才顿时像炸了锅。有的人做出了示意胜利的“V”手势，有的人摇动着象征力量的双拳，还有人兴奋地相拥在一起。几乎每个人眼里都噙着激动的泪花，而脸庞上却是挥不去的笑容。

与此同时，在北京的北郊，“火箭的摇篮”，中国运载火箭技术研究院监测大厅里是座无虚席。从千里之外的发射基地传回的每一条信息都牵动着所有人的心，人们目不转睛地盯着大屏幕所显示出的流动数字。

成功了！

顷刻，整个监测大厅沸腾了，欢笑声、掌声此起彼伏……

中央军委委员、总装备部部长、李继耐，总装备部政委迟万春、副部长胡世祥，国防科工委主任张云川、副主任栾恩杰以及航天科技集团公司总经理张庆伟、副总经理马兴瑞等领导，亲临卫星发射中心指导并观看了发射全过程。

在宣布发射取得圆满成功后，中央有关部门发来贺电，对第三颗“北斗1号”卫星发射成功表示热烈祝贺。

在全国人民抗击“非典”取得阶段性胜利的时刻，中国航天人用辛勤劳动为祖国的星海再添“北斗”。闪亮的星星在苍穹中闪烁，镌刻着中心所有参试人员的心声，只要不怕困难，万众一心，胜利永远属于中国人民。

“长征3号甲”运载火箭和“北斗1号”导航定位卫星，分别由中国航天科技集团公司所属中国运载火箭技术研究院和中国空间技术研究院研制。在发射前的测试中，火箭、卫星的性能双双达到了历史较高水平。

这次发射是中国航天科技集团公司拥有自主知识产权的长征系列运载火箭第七十次飞行，也是自1996年10月以来长征系列运载火箭发射连续28次获得成功。同时使长征火箭的发射成功率达到90%，进入国际一流运载火箭的行列。

按照国际通行的计算标准，运载火箭发射成功率在90%以上，可以认为进入国际一流水平。据有关资料统计，美国的“德尔它”运载火箭发射成功率约为94%，欧空局的“阿里亚娜”火箭发射成功率约为93%，俄罗斯的“质子号”火箭发射成功率约为90%。

本次发射的突出特点是流程缩短、人员精简，但工作进展的顺利程度却超过了以往型号。这次发射首次对运载火箭采用了新的测试流程，将技术中心的测试工作前移至火箭出厂前，大大缩短了火箭在发射场的准备周期，使我国的火箭测发周期逐步向世界先进水平靠拢。

李祖洪总指挥认为，流程规范化在其中起了重要作用。事实证明，只要在技术上严格要求，不反复，工作完全可以按照节点一步步排下来。

这次发射，他们提出了“四查双想”，即“查地面测试设备完好性，查设计复核复算，查技术状态变化，查测试覆盖性和数据判读比对”及“工作回想、故障预想”，有力地保证了产品质量。

在这次发射前，发射队一级就开了28次评审会，加上分队召开的23次评审会，总共超过了50次，几乎每天一评审。在发射队里，最有权威的是工作目标、文件和表格，这些严格的制度像坚实的基础奠定了型号的成功。这对今后航天发射缩短流程与国际接轨，将是个很好的经验。

其实，在此一年前，“长3甲”火箭研制队伍就尝试开展了出厂测试替代发射场技术中心测试的工作。在出厂测试中开展了两轮共16次总检查，把发现的问题和改进的方法记录下来，固化成文件，为发射场的工作做参考。这就意味着火箭到发射场后，在技术中心的水平测试全部取消，大大缩短了测发流程。简化的测发流程为实施高密度发射奠定了基础。

通过这些工作，准确掌握了新队员的情况，为新老队员互相交流创造了条件，同时更是一种实战演习，使火箭发射中心的工作做到了有序、高效。这种以不变应万变的从容来自充分的可靠性设计。

范本尧全力设计北斗卫星

2000年10月31日、12月21日和2003年5月25日，我国“北斗”导航卫星先后3次发射成功。作为卫星总设计师，范本尧主持制定了“北斗”导航卫星方案，解决了高增量、多频段、大功率所带来的技术难关，提高了卫星的可靠性，实现了100%成功率。

“北斗”导航系统是国际上首次实现的区域导航定位系统，该系统的建立和投入使用，填补了我国导航卫星领域的空白，使我国成为世界上继美俄之后自主建立卫星导航系统的国家。

2003年5月25日，我国成功发射了第三颗“北斗1号”导航定位卫星。当人们快乐地享受着卫星所带来的现代文明生活时，作为卫星总设计师的范本尧，有的却是太多的牵挂。正是为了太空中一颗颗让他梦绕魂牵的中国卫星，他付出了自己几十年的时光和全部心智。

年轻时喜欢船舶业的范本尧，做梦也想不到自己竟会和航天打上交道，而且还成了一名卫星专家。

1957年的那个夏天，范本尧正在上海交通大学作毕业设计，却突然接到去清华大学报到的通知。

原来，为改变当时我国在工程力学方面与国外的差距，由钱学森、钱伟长等著名科学家倡导，在清华大学开办了一个工程力学研究生班。范本尧是全班40名同学中唯一被选中的，他从此踏上了攀登空间技术的征程。

不过，范本尧结缘卫星却是在他差不多搞了10年的火箭研制以后。一开始，他从事的是探空火箭箭体结构和储箱的设计研制工作。在参加我国第一枚探空火箭的研制工作期间，他克服了资料缺乏的困难，独立完成了我国第一枚探空火箭的结构设计和计算，首次总结和建立了一套火箭结构载荷分析计算等科学方法。

20世纪70年代，范本尧主持卫星防热工作，研制了新型防热结构，圆满解决了卫星返回防热难题，为保证我国返回式卫星的发射回收成功作出了重大贡献，该成果1978年获全国科技大会重大成果奖。

通信卫星的出现，给人类社会插上了腾飞的翅膀。面对当时苏、美等航天大国通信卫星研制都朝着长寿命、大容量方向的发展，中国必须奋起直追。

1984年，我国成功发射了第一颗试验通信卫星“东方红2号”。就在人们欢呼中国卫星通信新时代到来之时，作为通信卫星总体技术负责人的范本尧，却把目光盯向了更远的天空。他知道，此时，国外的卫星电视传输已十分发达，而我们的“东二”只能用作通信，还不能传输电视节目。

顶着巨大的压力，范本尧率先提出要在一年内改进“东方红2号”卫星的性能，使中国的电视上星，以满足国内用户的急需。

两年后，经过改进后的又一颗“东方红2号”卫星成功发射，全国一下子建起了上万个地面电视接收站，比国家原计划开通全国卫星电视业务的时间，提前了两年多。

20世纪80年代中期，中国科技界围绕发展当时世界最先进的大容量、地球同步定点卫星曾发生过激烈争论，有主张买的，也有想自己造的。前者的理由是，“东方红2号甲”只有4个转发器，所采用的技术大都比较落后，要在此基础上开发24个转发器的“东方红3号”卫星，技术继承性只有20%到30%，而外国开发新星的技术继承性一般为70%左右。而技术继承性越低，意味着开发的风险越大。

范本尧与他的同事们还是“硬着头皮上了”。几年时间过去了，通过组织攻关、国际合作和技术引进，小到器件大到系统方案，一项又一项的新技术在一步步走向成熟。

范本尧和他的同事们研制出的我国第一代实用通信卫星“东方红2号甲”，其通信容量比“东方红2号”增加了8倍，寿命也增加了一倍，改变了边远地区及海防收视难、通信难的状况，使我国的通信广播事业跨过了传统的发展阶段。

科研的路并不都一帆风顺，在艰难的跋涉中，范本尧也有过痛心的记忆，1994年11月30日，在经过8年研制后，“东方红3号”新一代通信卫星被送入预定轨道。卫星在成功地实施了第一次远地点发动机点火之后，由于姿控推力器泄漏，卫星姿态失控。虽经一个多月千方百计的挽救，又进行了两次变轨，使卫星进入3.6万公里的地球同步轨道，但终因燃料耗尽而使卫星无法定点。倾注了10年心血，升空后却不能投入使用，众人的目光都盯向了总设计师范本尧。

范本尧的压力可想而知。航天总公司组织了一些有几十年经验的老专家进行会诊，与设计师们找“病根”，并进行仿真试验。4个多月后，终于发现了问题症结。

又经过两年多的攻关，范本尧边查找分析故障原因，边完善优化设计方案，先后解决了10多个技术问题。1997年5月12日，“东方红3号”通信卫星被稳稳地送上太空。5月20日，卫星成功定点于东经125度赤道上空。

这颗耀眼新星的升起，使我国通信卫星的性能提高了16倍，卫星研制技术达到国际同类卫星的先进水平。这标志着中国通信卫星的设计水平从此跨上了一个新台阶。也为之后的“北斗”开启了“天空”。

美国一家报纸为此发表评论：“东方红3号”卫星发射成功，标志着中国卫星研制开始真正进入国际卫星俱乐部。“东方红3号”通信卫星获得了国家科技进步一等奖。

以“东方红3号”卫星为基础，范本尧提出了30多项改进措施，使卫星平台更完善更可靠，建立起了我国第一个高轨道卫星公用平台。曾有4个型号7颗卫星采用了该卫星公用平台。

据专家说，中国的北斗卫星就是基于“东方红3号”型平台而设计的。

我国“北斗”导航卫星先后3次发射成功。作为卫星总设计师，范本尧主持制定了北斗导航卫星方案，解决了高增量、多频段、大功率所带来的技术难关，提高了卫星的可靠性，实现了100%成功率。

“北斗”导航系统是国际上首次实现的区域导航定位系统，该系统的建立和投入使用，填补了我国导航卫星领域的空白，使我国成为世界上继美俄之后自主建立卫星导航系统的国家。

仰望苍穹，参加过16颗卫星发射的范本尧总爱浮想联翩，他觉得自己好像一位九天“牧星人”。

建立中国第一代导航系统

“北斗1号”第三星的准确入轨，标志着我国已成功建立了自主完善的卫星导航系统，第一代北斗卫星导航定位系统。

此次发射的第三颗“北斗1号”导航定位卫星是备份卫星，它与前两颗“北斗1号”工作星组成了完整的卫星导航定位系统，确保全天候、全天时提供卫星导航信息。

前两颗“北斗1号”卫星分别于2000年10月31日和12月21日发射升空，一颗定位于东经140度的新几内亚岛上空，处于整个星座的最东面，一颗定位于东经80度的印度洋上空，处于整个星座的最西面，这两颗静止卫星构成了中国自主卫星导航的“北斗1号”定位系统。

北斗系统为我国公路铁路运输和海上作业提供了大量导航服务，系统工作一直很稳定，状态良好。

2003年12月15日，“北斗1号”正式开通运行，中国从而成为继美国GPS、俄罗斯格洛纳斯之后第三个拥有自主知识产权的卫星导航定位系统的国家。

导航定位很早就成为人类社会中不可或缺的一项技术。从当时的技术水平和当时可以预见的未来来看，卫星导航技术是一种比较理想的导航工具，其实质是把无线电导航台搬到太空上去，因而能克服地面无线电导航台的先天不足，不受气象条件、航行距离的限制，且导航精度也比较高。

1958年美国海军开始研制名叫“子午仪”的多普勒卫星导航系统，它又称海军卫星导航系统。1960年4月13日发射成功世界第一颗卫星导航卫星“子午仪－IB”，开创了人类导航技术的新纪元。

其实，人类是在一次偶然事件中发现可以利用卫星进行导航的。1957年，美国两位科学家在跟踪苏联的第一颗卫星时无意中发现，卫星在飞近地面接收机时收到的无线电频率逐渐增高，飞远时则逐渐降低。科学家对这种现象认真研究后产生灵感。从此，一种先进的导航技术卫星导航悄然兴起。

“子午仪”导航卫星星座由轨道面均匀分开的4到5颗“子午仪”卫星组成，可使全球任何地方的导航用户在平均每隔1.5小时左右利用卫星定位一次。其主要功用是为核潜艇和各类海面舰船等提供高精度断续的二维定位，用于海上石油勘探和海洋调查定位、陆地用户定位和大地测量等。从1960年4月到20世纪80年代初，美国共发射30多颗“子午仪”。

“子午仪”卫星也存在一些先天不足，例如，不能连续实时导航，只能提供经度和纬度二维坐标，无法给出飞机的高度和速度信息，用户须等卫星飞经头顶时才能定位，且每次定位需十几分钟，因而对高速移动物体测量误差较大等。

自“子午仪”后，美国又开始研制采用时间测距卫星导航方式的第二代导航卫星全球定位系统，即GPS。俄罗斯自行开发了与GPS系统原理、功能十分类似的格洛纳斯系统。欧洲空间局也正在研制名为“伽利略”的系统。日本也打算建立区域性的卫星导航定位系统。

GPS是美国国防部开发的星基全球无线电导航系统，它可为全球范围内的飞机、舰船、地面部队、车辆、低轨道航天器，提供全天候、连续、实时、高精度的三维位置、三维速度以及时间数据。

世界上第一颗GPS导航卫星于1978年10月6日发射，1993年12月完成24颗卫星组网，1995年4月27日达到完全运行能力。GPS卫星现发展了两代三种型号，现在轨道运行的为第二代的两种型号GPS-2A和2R，卫星寿命约7.5年。

GPS由空间系统、地面控制系统和用户系统三大部分组成。其空间系统由21颗工作卫星和3颗备份卫星组成，分布在20200千米高的6个轨道平面上，运行周期12小时。地球上任何地方任一时刻都能同时观测到4颗以上的卫星。

地面控制系统负责卫星的测轨和运行控制。用户系统为各种用途的GPS接收机，根据用途它可分为测地型、全站型、定时型、普通型和集成型，根据携带者又可分为车载式、船载式、机载式、星载式、弹载式和手持式。

GPS接收机可装载于各种飞行器，包括导弹、炸弹、舰船、车辆或者个人手持，还可以集成于计算机、测绘仪、照相机等仪器设备中。该系统用户数量是无限的。GPS被誉为是继“阿波罗”登月和航天飞机之后的又一重大航天科技成就。

该系统为军民两用系统。在军用系统从1990年的海湾战争开始到现在，美国的一切军事行动几乎都与卫星定位系统有关。

在民用领域，其用途遍及人类活动的每一个角落，可以说是极其广泛。它包括探险、登山、野外考察、航海、航空，公交车辆调度、车辆监控与防盗、动物迁徙路线追踪、输电线路雷击定位等。在我国国庆50周年阅兵和群众游行中，就采用了GPS控制游行队伍方队间隔和行进速度。

GPS技术的出现还促进了许多传统技术的发展与突破，产生了新的技术学科和应领域，如GPS大地测量、地壳形变监测、板块运动测量、GPS气象学、3S技术、精确农业等。GPS技术已经发展成为多领域、多模式和多用途的国际性高新技术产业。

虽然GPS已广泛应用，但也绝非完美无缺。例如，其规模太大、造价太高，其他国家很难效仿，俄罗斯和欧洲空间局就是典型的例子。GPS只能导航，无法通信，因而不能满足日益增长的用户需求，如果仅依赖GPS，则容易受美国控制。那么，有没有解决这些问题的新方法呢？中国的“北斗”开辟了一条新途径。

俄罗斯的格洛纳斯与GPS大同小异，1995年俄罗斯耗资30多亿美元，完成24颗中高度圆轨道卫星加1颗备用卫星组网。它也由24颗卫星组成，原理和方案都与GPS类似，但格洛纳斯未达到GPS的导航精度。其应用普及情况远不及GPS。另外，格洛纳斯卫星平均在轨道上的寿命较短，且由于经济困难无力补网，原来在轨卫星陆续退役，当时在轨道上只有6颗星可用，不能独立组网，只能与GPS联合使用。

2003年的伊拉克战争对俄罗斯产生了相当大的震动，迫使俄罗斯领导层再次对太空的军事用途重视起来。按俄罗斯航宇局局长科普捷夫的说法，俄罗斯正在和包括中国在内的国家和组织进行商谈来共同恢复格洛纳斯，希望到2011年该系统将完全恢复。

我国第一代卫星导航系统于1994年批准建设，2000年建成，耗资23亿元人民币。中国第一代导航系统，英文简称BD，由“北斗”两字汉语拼音的头一个字母组成。在自然界，北斗星由7颗亮星组成，形似斗勺，“勺”头的两颗星指向北极星，当夜晚迷失了方向的人们只要抬头找到它们，也就“找到了北”。中国古人更是用其“定位”日期和四季、生产生活。

该系统由3颗采用“东方红3号”卫星平台的卫星和地面系统组成，卫星运行在3.6万公里高度的地球静止轨道上。

该系统采用双星定位原理，用两颗卫星组建导航系统是我国著名科学家陈芳允院士与美国吉奥星公司同时提出的，但美国和欧洲的公司在这方面的研制工作均失败和破产了，而中国首先实现了这项卫星导航定位的创新工程。

“北斗”一代卫星工程可为我国及周边地区时速低于1000公里的用户提供定位、报文通信和授时服务，定位精度20米，可支持30万个用户使用。

中国“北斗”系统的功能是监控救援、信息采集、精确授时和导航通讯。具体可广泛应用于船舶运输、公路交通、铁路运输、海上作业、渔业生产、水文测报、森林防火、环境监测等众多行业。它在我国西部和跨省区运营车辆、沿海和内河船舶，水利、气象、石油、海洋和森林防火，通信、电力、铁路和交通，公安保卫、边防巡逻、海岸缉私和交通管理等方面正在发挥着重要作用。

另外，“北斗1号”系统在部队训练、执勤、武器装备试验等军事斗争准备和抢险救灾中发挥了积极作用，初步满足我军对导航定位的基本需求。

经国务院、中央军委批准，“北斗1号”系统全面对民用开放，由总参谋部测绘局负责系统运行维护、资源调配使用管理。

本着“先区域，后全球”的思路，“北斗1号”在国际上首次实现区域性卫星导航，覆盖中国本土及周边，通过空间卫星、地面控制中心站和用户终端等三部分即可完成定位。

与美国GPS和俄罗斯格洛纳斯的“无源定位”不同，中国的北斗导航系统采用的是“有源定位”，对所有用户位置的计算不是在卫星上进行的，而是在地面中心站完成，也不直接从卫星上接收信号，而需要地面中心站把卫星信号“转送”给终端用户，因此，地面中心站可以保留全部北斗用户的位置及时间信息，并负责整个系统的监控管理。

北斗导航卫星总设计师、中国空间技术研究院研究员范本尧院士说：

和GPS等系统相比，“北斗1号”能够在很快的时间内建成，用较少的经费建成并集中服务于核心区域，是十分符合中国国情的一个卫星导航系统。

并且“北斗1号”还具备了一项GPS和格洛纳斯所没有的功能——“通信”。

用户与用户、用户与中心控制系统间均可实现简短“数字”通信，用户一次可传输120个字符左右，尤其是在手机信号覆盖不到的边远地区或海上，“北斗”卫星导航系统可以发挥传递手机短信的作用。

GPS等是一个接收型的定位系统，只转播信号，用户接收就可以做定位了。但“北斗”一代是双向的，既可以让用户知道自己所处的位置，又可让别人知道用户的位置。不仅定位“我在哪儿”，还能解决“你在哪儿”的感知问题，并可以高效快捷地实现“我”和“你”之间的信息传递。这无疑给沙漠、海洋救援等诸方面带来极大的便利。这在一定程度上弥补了国外电源系统在此方面的缺陷。

范本尧院士说。“如果出租汽车公司把车撒在外面，装上GPS系统只能对车辆本身进行定位，老板却看不到车在哪儿；装上我们的‘北斗’系统，他就能看到公司所有车辆在国内的具体位置，以及过去一段时间以来它们的行驶轨迹，也便于及时地调度。”

我国的“北斗”卫星导航定位系统虽在建成时间上晚于美俄两国，尽管它不能在全球范围实现高精度的实时导航定位功能，但具有适合中国国情的特点，如周期短、投资少、具备特色功能等。

“北斗1号”是世界上第一个区域性卫星导航系统。与全球性的系统相比，它能够在很快的时间内建成，用较少的经费建成并集中服务于核心区域，是十分符合我国国情的一个卫星导航系统。

美国的GPS系统，由30颗在轨卫星组成，其中4颗为备份星。它们均匀地分布在6个轨道上。GPS是一个接收型的定位系统，只转播信号，用户接收就可以定位，不受容量的限制。

“北斗1号”属于主动式的。就是说，“北斗1号”是用户先发射需要定位的信号，通过卫星转发至地面控制中心，地面控制中心解算出位置后再通过卫星转发给用户。

而GPS和格洛纳斯只需要接收4个卫星的位置信息，由自己解算出三维坐标。这是由于“北斗1号”本身是两维导航系统，仅靠两颗星的观测量尚不能定位，观测量的取得及定位解算均需在地面中心站进行。

“北斗1号”区域卫星导航系统具备在中国及其周边地区范围内的定位、授时、报文和GPS功能。但由于该系统用户无法保持无线电静默，也无法在高速移动的平台上使用，“北斗1号”系统不适合用于军事用途。

中国的“北斗1号”系统，与美国和俄罗斯的全球导航卫星尚有较大的差距。“北斗1号”定位系统只能覆盖中国和周边一些国家和地区，是区域性而不是全球性的，它只是在亚太地区。美国和俄罗斯的导航卫星则是全球性的。

“北斗1号”开通以来，为中国以及周边地区交通运输、渔业、勘探、森林防火等领域提供有源服务，累计提供定位服务2.5亿次，系统运行的可靠性达到了99.98%。

2008年，“北斗”导航系统表现最为抢眼。在汶川抗震救灾中，“北斗1号”全力保障了救灾部队行动，奥运会期间，北斗系统与GPS系统共同承担相关保障任务，北斗导航系统首次参加神舟飞船飞行试验任务，成为“神7”返回舱着陆场系统空中指挥平台的一大亮点。

全球普遍使用的GPS的运用自主权并不在中国，在某些情况下无异于受制于人，美国可以随时关闭系统或者降低系统使用的精确度。

“北斗1号”的成功发射，标志着我国自主研制的北斗导航定位系统为基础的卫星导航定位产业也在迅速崛起。可以进一步打破美国独霸全球卫星导航定位市场的局面，将有利于这个新兴市场的进一步发展。

“北斗”系统已经产生了显著效益，尤其适合于同时需要导航与移动数据通信的场所，例如交通运输、调度指挥、有关地理信息系统的实时查询等，进一步促进中国导航应用市场的快速发展，刺激大批量用户机的迫切需求。该系统的实际有效范围比预想的还要广。

“北斗”导航系统将在太空中运行8年，是我国第一个持续发挥作用的空间系统。根据我国的需要，今后还将建立其它几个系统，使数据的传送更加连贯，同时让我国的航天为国民经济发挥更大作用。

此次组建第一代卫星导航系统之后，我国将着手准备第二代卫星导航系统的建设。第二代系统将更符合国际发展趋势，许多新技术的应用将使该系统的功能更加完善。第三颗“北斗”不仅作为备份星在第一代系统中服役，而且将试验第二代导航系统的关键技术。

一位导航卫星应用专家预测说，到2008年“北斗”导航定位系统将会有30万个用户，直接产值将达到35亿元人民币，相关产业的经济带动将是其直接产值的10倍以上。其盈利点主要包括“北斗”终端用户机的销售，各种各样的应用系统建设，“北斗”运营服务费的收取等。

我国的“北斗”卫星导航技术有限公司现正在为海南岛的渔业船舶设计监控和管理系统。该系统建成后，一方面可以在渔船出海后，遇到台风等恶劣天气时对渔船进行实时控制，遇险后及时搜救渔船。

另一方面，可防止渔船漂至公海或其他国家海域，与其它国家发生冲突。此外，渔民可以在海上进行期货交易，大大提高渔业交易水平，促进渔业生产的发展。

“北斗1号”卫星导航定位系统是我国独立自主建立的卫星导航系统，它的研制成功标志着我国打破了美、俄在此领域的垄断地位，解决了中国自主卫星导航系统的有无问题。

随着第三颗“北斗”的上天，与“北斗”卫星导航定位系统相关的民营运营商代理条例也将出台。

北斗卫星抗震救灾显神通

2008年5月12日14时28分，8.0级地震把中国四川省汶川的通讯设施全部摧毁了，这座县城一时间“音信皆无”。

当晚，首批武警官兵进入汶川境内，他们通过携带的“北斗1号”民用级终端机连夜陆续向后方救灾指挥部发出实时灾况。

位于北京的卫星导航定位指挥控制中心也监测到，配备了“北斗”的部队正徒步急进。由于这些救灾官兵大都没有装备海事卫星电话，加上地处山区，无线电台联络不畅，有的侦察分队向前突进后，“北斗1号”终端机成了唯一的联络工具。

一支救援小分队进入山区后，与后方失去联系30多个小时，因他们也带了“北斗1号”终端机，北京的卫星导航管理中心及时对其进行定位，通知部队派人接应，最终还带出500多受困灾民。

“北斗1号”卫星导航定位服务商北京神州天鸿科技有限公司市场部经理王永亮说：“大地震后，‘北斗1号’定位系统在救灾初期担负了绝大部分通讯任务，发挥了不可替代的作用。”

在四川发生地震期间，人民解放军总参谋部测绘局、中国卫星导航应用管理中心等有关方面紧急调拨各型“北斗”设备1000余台，配送到抗震救灾指战员手中，实现了各点位之间、点位与北京之间的直线联络。

中国卫星导航定位应用管理中心常务副主任赵康宁的说：“在灾区通信没有完全修复、信息传送不畅的情况下，各救援部队利用‘北斗1号’及时准确地将各种信息发回。”

救灾期间，“北斗1号”每天为救灾一线提供定位服务近7万次，短文通信近3万条。由于采用卫星和地面控制中心复合定位技术，“北斗1号”用户在知道自己地理坐标的同时，控制中心也知道他们的具体位置。

双向通信又能让其随时向总部报告灾区的情况，申请救援物资，同时也方便了指挥中心对救援部队的调度。

在开进途中，如新发现被困灾民，便可通知指挥中心增派人员，需直升机运送伤员时，则能将空地位置、周边天气状况一一报告。

北斗导航走近百姓生活

不少人确实发现“北斗”离自己的生活很近，通过它似乎不再有什么看不到的角落。“导航卫星如同广播电台，大家开的每辆车就像是收音机。”中国卫星导航工程中心副主任冉承其曾在上海“国际导航产业与科技发展论坛”上如此比喻天上“北斗”卫星和地上普通市民的关系。

冉承其自己的汽车上就安装了一台“北斗”卫星导航系统实时交通导航仪，他说，“北斗”有一些GPS系统所没有的长处，如在静态地图的基础上，可以把道路拥堵的实时情况在导航仪上反映出来。

冉承其说：“卫星导航系统‘一眼’就能看出车辆所处的位置，并通过车载屏幕告诉车主。同时呢，城市的即时交通信息也会出现在屏幕上，红黄蓝等原本只能在高架重要路口才能看到的提示信息将第一时间显示，使得人在车中就可知晓每条他想要去的道路的路况。如果此刻是红色，显示前方道路拥挤，市民便能提前做出判断绕道而行，节省宝贵的时间，还可以减少能源消耗和空气污染。”

2008年，“北斗”卫星导航系统实时交通导航仪在服务于奥运会期间的地面交通发挥了重要作用。北京城堵车的状况不是短期内能够解决的问题，因此。实时交通导航成为缓解交通拥堵的方法之一，这也正是导航产业争夺最激烈的领域之一。

自2003年12月15日正式开通以后，一批应用示范项目带动并加速了“北斗”应用和产业化进程，涉及水利水电、海洋渔业、交通运输、气象测报、国土测绘、地质勘探、减灾救灾、旅游、公共安全和国防建设等领域，牵引推动了电子、通信、机械制造、地理信息等相关产业和信息服务业的发展，取得了显著经济和社会效益，与普通人的日常生活联系日益密切。赵康宁说：

在不远的将来，“北斗”系统不仅能为中国，也能为国外用户提供卫星导航的新选择和多重化服务。

而据有关部门预测，到2010年，中国导航产业的总产值将达到500亿元人民币。但是，其中大部分为GPS卫星导航车辆监控终端、GPS芯片和模块等，“北斗”卫星导航产品和系统只占其中很少的一部分。

随着中国移动通信市场和汽车市场的发展，到2020年，作为导航卫星应用的主流市场，中国这两大市场的规模将居世界很大份额。

发射北斗一号第四星

2007年2月3日0时28分，中国在西昌卫星发射中心用“长征3号甲”运载火箭，成功将第四颗“北斗”导航试验卫星送入太空。

发射约24分钟后，星箭分离。西安卫星测控中心传来的数据表明，卫星准确进入预定轨道。这是中国航天2007年第一次卫星发射，也是“长征”系列运载火箭的第九十五次飞行。

2007年发射的第四颗“北斗1号”导航卫星，是为了替换退役的北斗第一、第二颗卫星，“北斗”系统开始重新激活。不久，中国又成功发射了第一颗中轨道导航卫星，标志着“北斗”系统在技术和规划上的重大突破。这是中国在从欧盟“伽利略卫星导航计划”中抽身后的重大举措。

中国与欧盟的合作在中国“北斗”一代系统组网后就开始了。2003年底，在中方实际完成了区域导航系统“北斗1号”之后，中欧草签合作协议。2004年中欧正式签署技术合作协议，中方承诺投入2.3亿欧元的巨额资金，第一笔7000万欧元的款项很快就打到欧方账户上。

“9·11”恐怖袭击改变了美国，而伊拉克战争则改变了欧洲。2003年，欧洲处处弥漫着反美反战情绪。美国执意执行他们的单边主义外交政策，完全不顾国际社会反对，悍然发动伊拉克战争，这让欧洲人感受到了“单极世界”引起的潜在危险。时任法国总统的希拉克，主张建立“多极化世界”，他的呼声得到时任德国总理施罗德的坚决支持。

而当时中国早在几年前，在区域卫星导航和定位系统上就已有长足发展，2000年相继发射了两颗静地轨道的导航实验卫星，2003年4月又发射了第三颗静轨道卫星，基本形成了覆盖全中国的区域导航和定位系统，这一系统被称为“北斗1号”。

不过当时的“北斗”系统尚属实验开发阶段，其技术参数落后于GPS，也落后于2002年欧盟决定启动的“伽利略”系统，而且更重要的一点是，“北斗1号”只属于区域性，其商用价值并不高。

尽管“北斗1号”水平尚低，但已证明了中国具备研发更成熟的全球导航定位系统的实力。中国还有过与美国等国家合作大飞机、军用直升机等大项目的经历，尽管中国从中得到的教训很深，但中国还是决定暂时搁置了自己独立研发导航卫星的计划，与欧洲展开合作。

欧洲把中国纳入，不仅使欧洲一些国家的领导人赚足了政治资本，也使“伽利略”计划捉襟见肘的财政状况得到极大缓解，更给“伽利略”进入中国诱人的市场打下了基础。

中国与欧盟合作，既有战略利益也有实际的好处。有专家认为，中欧在高端技术上的合作，实质上打破了美国主导的欧洲对华武器禁运，这也相当于废弃了针对中国这样特定国家的欧美武器贸易条例，为最终从法律层面解除对华武器禁运撕开了一个口子。

2003年到2004年是中欧“伽利略”计划的蜜月期。欧洲人基本不理会美方要求中欧“分手”的压力，中国也承诺投入巨资，中欧在国际政治经济舞台上相互支持，各取所需，共同反对美国的单边主义。

中欧合作，立即震惊了美国上层。由于卫星导航在现代战争中扮演越来越重大的角色，美国也不甘示弱，他们甚至扬言，美国如感觉受到威胁，则有权摧毁“伽利略”卫星。

一直以来，美国的全球卫星定位系统GPS在民用导航领域独步天下，即便同时代有俄罗斯的“格洛纳斯”系统与之竞争，但“格洛纳斯”年久失修，导航卫星残缺不全，早已淡出国际市场，根本不具备与GPS一比高下的能力。

欧盟发起的“伽利略”全球卫星导航计划，被认为是结束美国“独霸”局面的最有力挑战。按设计，“伽利略”将一共由30颗中轨道和静轨道导航卫星覆盖全球，在兼容性和精确度等设计方面优于GPS。

“伽利略”是世界上第一个基于民用的全球卫星导航定位系统，定位精度达到1米级，远高于2003年美国GPS的定位能力。一位军事专家形象地比喻说，GPS系统只能找到街道，而“伽利略”可找到门。

为了打破GPS的垄断地位，“伽利略”的“公共管理服务”系统拟使用的频率故意选择了与美国GPS相近的频率，这样的安排有可能冲淡GPS的频道效果，令美国人坐立不安。

2005年，“伽利略”首颗中轨道实验卫星“GLOVE-A”搭乘俄罗斯“联盟”号运载火箭顺利升空。虽然这只是一颗实验性卫星，并非是要最终布置的30颗导航卫星之一，但“GLOVE-A”的发射，标志着欧盟“伽利略”计划从设计向运转方向转变。

然而，进入2005年，欧洲政治开始转向，之前的德国总理施罗德黯然退隐，由来自右翼政党的亲美政治家默克尔担任德国新总理，而法国也进入了领导人交替的时代，希拉克的影响力逐渐下降，亲美政治人物尼古拉·萨科齐于2007年开始担任法国总统。

亲美政治人物纷纷上台，给欧盟致力于建立“多极世界”的愿望变得暗淡，欧洲迅速向美国靠拢。在这样的背景下，欧洲航天局与美国“修好”，同意修正之前拟定的与美国GPS相近的发射频率，以便投入使用后产生信号冲突的可能性降至最低限度。但这样的技术重新修正，却花掉了预算之外的一大笔钱。作为回报，美国同意在技术上支持“伽利略”的开发。

恰恰在这个时候开始，欧盟为“伽利略”计划的财政和利益分配吵成一团。也是从这个时候开始，欧盟开始排挤中国。欧洲媒体习惯宣传中国的“黑暗面”。欧洲选民并不了解，真正的中国是一个比他们想象中更加富有、开放、多姿多彩和充满活力的国家。

在这样的政治氛围下，欧洲人一方面把本应平等的中国伙伴降格为需要对欧洲言听计从的仆人，另一方面却对中国提出更高的物质要求。

眼看着投入巨额资金，却得不到与之相称的对待，甚至待遇还低于没有投入一分一厘的其他非欧盟国家，如印度等国，这令中国大为不满。

中国不但进不到“伽利略”计划的决策机构，甚至在技术合作开发上也被欧洲航天局故意设置的障碍所阻挡，中方除了获得一个参与人的“好名声”之外，其他一无所得，反而要担负巨额资金投入，这样的尴尬结局令中方大为光火。

本来中国诚心与欧盟合作，一开始就定位“北斗”为区域导航系统，给“伽利略”计划留下了毫无保留的施展空间。但是，事与愿违，欧方骨子里并没有放弃轻视中国、压制中国的心态，合作不到几年，短暂的“蜜月期”一过，中欧双方就合作开发问题常生冲突，中国抽身离去，留下为经费吵成一团的欧盟各国。中国只好重新开始自己的导航卫星之路。

由于欧洲人“内耗期”来得很快，这给中国快速转身提供了可能。以往中国很多与美国、欧洲合作的大项目都是周期长，最后又以失败告终。这样关系国家战略安全的大项目合作不但牺牲了中国的科研力量，致使大量科研人才外流，还浪费了中国自己并不宽裕的研发资金，教训深刻。

在这样的背景下，中国开始把注意力转移到沉寂数年的“北斗”系统上。经过重新激活，“北斗1号”系统进入正常运作。

“北斗1号”系统服务区由东经70度至东经145度，北纬5度到北纬55度，覆盖中国和周边地区，包括战略敏感区域，诸如台海、南沙等区域。

从2003年我们“北斗1号”系统投入使用以后，它对军队通讯指挥、导航定位、包括侦察监视、毁伤评估、后勤补给、战场救护都有显著帮助。

但是，“北斗1号”系统是双星定位，这就有一些问题，它的运作必须有一个收发的过程，在这个过程中就很容易受到外来干扰。而像GPS则只收不发，就比较安全，保密性也较好。

另外，“北斗1号”系统是区域导航系统，这就在一定程度上影响了它作用的发挥。因此中国急需“北斗”二代的问世。