2020年6月23日上午9时43分，我国北斗三号全球卫星导航系统最后一颗组网卫星、也是第55颗北斗导航卫星发射成功。这次看似普通的发射，却意义非凡，这标志着，北斗三号全球卫星导航系统星座部署提前半年圆满完成。北斗系统的高精度、高可靠以及多功能的特性，决定了这是一条不平凡的探索之路。这是30多年探索实践，几代北斗人接续奋斗，历尽千辛万苦、攻克千难万险、共同努力的结果。
北斗三号系统的第30颗卫星属于地球同步静止轨道（GEO）卫星，被航天人亲切地称为“吉星”，“吉星”在北斗三号卫星系统中功能最多、信号最多、体型最大、寿命最长。它的成功发射，意味着我国提前半年完成北斗三号全球卫星导航系统星座部署。今天，“中国的北斗”真正成为“世界的北斗”，系统全面建成后，北斗将为全球用户提供更加优质的服务。
从无到有，从区域到全球，历经30多年，北斗系统走过北斗一号、北斗二号、北斗三号“三步走”的发展道路，为什么北斗系统要分三步走呢？
中国卫星导航系统管理办公室主任冉承其说：“应该讲是各方面条件限制，让我们选择了这条路。海湾战争一战让GPS成名，精确制导武器，那是第一次在战场上用，卫星导航的技术手段，因为它最高的精度可以到10米左右，那是了不起的一个进步，从那以后，凡是大国有能力的都想发展自己的卫星导航。”
北斗卫星导航系统工程总设计师杨长风说：“它是一个时空基准的重大基础设施，实际上最重要的是国家安全的一个重大基础设施，时间和空间这两个基本要素是不能掌握在别人手上的，所以必须要有自己的。”
上世纪九十年代，美国GPS和俄罗斯的格洛纳斯两个全球卫星导航系统分别建成并投入使用，建造属于中国人自己的卫星导航系统成为当务之急。尽管我国在1970年4月24日，成功发射了第一颗东方红卫星，之后卫星的应用里面导航是其重要的一个研究方向，但由于技术储备、工业基础，包括经济发展等各方面能力的限制，一直没能启动卫星导航系统工程建设。
冉承其说：“卫星导航系统是几百亿的投资，这对当时的中国来说是非常大的困难。”
能不能用最少的卫星和最少的经费来实现我们自己的导航系统呢？时间到了1986年，国家高技术研究发展计划——863计划开始实行。
冉承其说：“在这个时候，恰恰是863计划的四位发起人之一陈芳允老先生提出一个独到的方案，就是我们今天讲的双星定位方案，只要用两颗卫星，先能解决我们中国自己本土的定位能力。”
在对双星定位这种独特的方案进行技术试验和工程验证之后，1994年，我国启动北斗一号系统工程建设，2000年正式建成北斗一号系统，解决了中国区域内的卫星导航问题，实现从无到有的突破。
杨长风说：“我认为解决了当时国情在投资少的情况下，用最少的卫星，形成了国家独立自主的卫星导航系统。是当时世界上第三个具有独立自主能力的导航卫星系统，它的作用意义在这个地方，我们有自己的时空基准了，不会被国外的系统卡我们的脖子。”
北斗一号系统不仅实现了用最少的卫星进行定位，具备了对中国用户提供服务的能力，跟美国GPS和俄罗斯格洛纳斯相比，它还独具短报文通信服务功能，能进行双向数字短报文通信和精密授时。
北斗一号系统也称北斗卫星导航试验系统，这个试验系统的正式目标就是全球系统，要从一国走向全球。2004年国家批准了北斗二号系统的建设任务。美国的GPS、俄罗斯的格洛纳斯、欧盟的伽利略都采用单一的中圆地球轨道卫星星座，承担全球组网任务有这么一种轨道卫星就足够了。我们是不是能按照国际主流的发展路线直接建设全球系统呢？
杨长风说：“如果是按照别的系统那么做的话，必须要全球布站，全球都要布地面的站，地面的监控站、监测站，基于当时我们的技术还达不到这一点，在全球不能布站，所以我们全球系统当时还不具备条件。”
当时我国中圆地球轨道卫星还有很多关键技术尚未突破，需要通过实战验证，加上我们并没有足够的人力财力进行海外布站，要想一步建成全球系统举步维艰。未来该如何发展？北斗二号站在了历史的十字路口。
杨长风说：“我们就采取了一种混合星座，既能够满足当时的需求，又能够符合国情，在技术上面又能够达到实事求是的现状，确定了亚太地区覆盖的区域系统，所以我们就创造了一个在国际上首创的一个混合星座来进行导航。”
计划优先建设的，由中高两个轨道组成的混合星座上的卫星只提供区域服务，技术比较容易攻克，这种混合星座建设模式能够早日实现我国和一带一路国家的区域服务，边建边用，从区域推向全球，成为建设北斗系统的又一选择。
冉承其说：“一个既兼顾原来的北斗一号，又能展望过渡到全球性第二步发展战略，就是北斗二号系统。”
然而，北斗二号系统刚刚确立，一场惊心动魄的抢占频率战就开始了。
导航卫星发射上天的前提是要申请到轨道位置和频率资源，期限是7年。2000年我国在国际电信联盟组织争取到了轨道位置和频率资源，2004年国家批准了北斗二号系统的建设任务，此时距离最后期限不到3年，此时， 北斗二号系统的星载“原子钟”又突遇问题。原子钟就如同一块“手表”，为卫星导航用户提供精确的时间信息服务。事实上，高精度的时间基准是卫星导航系统最核心的技术，直接决定着系统导航定位精度，对整个工程成败起着决定性作用，其重要性如同人的心脏。
杨长风说：“当时咱们研制初期技术能力有限，当时还是想通过引进，但是到后来，要真正开始引进之后，人家就不给你了。因为高精的东西，他们对我们进行技术控制。”
北斗二号系统要想跟其他导航系统水平相当，星载原子钟的性能就必须跟其他系统的一样先进。
冉承其说：“星上的原子钟就成了当时绕不开的一道槛，用性能比较差的原子钟就达不到那样的性能，甚至会差的很远。”
由于技术的封锁，寻求国际合作的道路并不顺利，北斗人面临艰难的抉择：与其这样被卡脖子，不如决定自已研制。
北斗人给自己订下了一个目标，原子钟的误差仅有3乘10的负13次方，约100万年差1秒。上百名科研人员仅用两年时间就攻下了原子钟的技术难关，2007年4月14日4时11分，一颗肩负着重要使命的北斗卫星起飞，于4月17日20时许传回了信号。此时，距离国际电联的“7年之限”只剩不到4个小时。
北斗二号系统第一颗卫星上天，验证了中国的原子钟，已经达到世界先进水平。不仅如此，现在用在北斗系统上的原子钟，已提升到每300万年才会出现1秒误差的精度，完全满足了我国的定位精度要求和卫星的使用寿命。
从北斗一号系统开始，自力更生、自主创新就是中国北斗的核心价值。北斗系统一个特点就是自主创新的技术和产品非常多，新的卫星和原来的卫星相比有很多创新，北斗三号系统为了达到世界一流的性能和水平，同样进行了全新的设计，攻克数百项关键技术，并在星间链路、信号设计等多个方面实现了技术突破。
北斗系统将为全球用户提供更加高效、优质的搜救服务，提高全球救援能力。
中国北斗，闪耀星空。中国北斗，自主创新、自主设计、自主建造，是响当当的中国创造。据统计，2020年第一季度，在中国新入网的智能手机里，已经有70％以上的手机提供了北斗服务，北斗，正让我们的生活变得更加智能、更加便捷。而从世界上来看，目前，已经有半数以上的国家使用北斗。随着北斗三号全球卫星导航系统全面建成使用，无论你在世界的任何角落，北斗都会为你提供满意的服务。这就是“中国的北斗，世界的北斗，一流的北斗”。
延伸阅读
共产党员网 版权所有 京ICP备12024993号-1
