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下載安裝Flash播放器《瞭望》：公開的“北斗”導航衛星秘密
北斗系統已進入了衛星發射布網的高峰期。按計劃，到2020年，北斗將與美國GPS一樣，成為一個向全球提供服務的衛星導航系統
第7顆北斗導航衛星于2010年12月18日成功發射。這顆“北斗星”進入太空預定工作軌道，意味著中國北斗衛星導航系統組網建設正按計劃順利推進，今后幾年將持續進行組網發射。
數十年來，中國一直致力于研制自主的衛星導航系統。北斗計劃從最初的“最高機密”，到如今已逐步推廣應用。不僅中國軍隊的導航和授時方式已經逐步由GPS向北斗轉換，金融、電力、漁政和森林防火等民用領域也在逐步使用北斗系統。
但很多人并不熟悉的是，從上世紀80年代北斗計劃起步開始，俗稱為“五院”的中國航天科技集團下屬中國空間技術研究院，就一直擔負著北斗計劃中衛星方面的設計制造工作。
在第7顆北斗導航衛星成功發射之后，《瞭望》新聞周刊來到這個中國空間航天器研制重鎮，在北斗系統衛星總指揮李長江和總設計師謝軍的帶領下，近距離接觸了在未來即將發射的北斗衛星，探悉有關北斗系統的方方面面。
進入承擔北斗衛星研制工作的總體部大樓，大大小小標注著工作人員姓名的行李箱還擺放在走廊中，“這都是剛從發射基地拉回來的，事情太多，還沒來得及收拾呢。”跟隨李長江，本刊記者看到了即將在今明兩年發射的多顆北斗導航衛星。
三間數十米高的巨大廠房從西至東排列，在前兩間廠房中，多顆北斗導航衛星一字排開，正在進行總裝集成。而總裝集成完畢的衛星，將在最東側的一間車間內，接受包括模擬空間環境、噪聲干擾等方面的測試。
“北斗衛星的部件都是運往這里，進行總裝集成并接受測試?，F在7顆衛星上天以后，北斗系統可以說能用了。而那顆就是將在2011年4月發射的第三顆傾斜同步軌道(IGSO)衛星，它上天之后，北斗系統就可以形成全面的區域導航定位能力?！崩铋L江指著一顆披著紅色保護層的衛星說道。
從“燈塔”到“北斗一號”
“中國人關于利用人造衛星進行導航定位的設想其實并不比外國人晚，是與世界同步的?！崩铋L江說：“美國的全球衛星定位系統(GPS)是在上世紀60年代開始起步的，而幾乎在同一時段，中國空間技術研究院就開始了中國自己的衛星導航系統的設計，取名為‘燈塔’，但是由于文化大革命和國家財力等原因，工程下馬?！?/p>
“衛星導航系統是國家安全和經濟社會發展不可或缺的信息基礎設施，是大國地位和綜合國力的重要標志?！崩铋L江說，“世界各大國都高度重視發展自主的衛星導航系統。例如，美國不斷提高GPS的精度和抗干擾、抗攻擊、反利用能力，極力保持其霸主地位；俄羅斯克服經濟困難，堅持全面恢復和自主控制格羅納斯(GLONASS)系統；歐盟一直致力于建設獨立的伽利略(GALILEO)系統；此外，在中國周邊，印度、日本也在積極謀求建設獨立自主的衛星導航系統。大家都認識到，要有自主的系統，這是不容質疑的?！?/p>
在這場看不見硝煙的競爭中，中國人走出了一條自己的路。1983年，“兩彈一星功勛獎章”獲得者、中國科學院院士陳芳允創造性地提出了雙星定位設計方案，即利用兩顆地球靜止軌道衛星，實現一個區域的導航定位。在這一設想的基礎上，北斗一號雙星定位系統開始了積極地立項論證。1994年，國務院和中央軍委批準了這一雙星定位系統立項報告，中國開始了自己的第一代衛星導航系統的研制建設。
“2000年10月31日北斗一號01星發射，12月21日北斗一號02星發射。2003年5月25日又發射了北斗一號03星，作為系統的備份星。經過近3年的調試、測試和試運行，2003年12月15日，中國第一代衛星導航系統——北斗一號系統正式開通運行?！崩铋L江介紹說，利用兩顆地球靜止軌道衛星實現區域導航定位屬于世界首創，具有鮮明的中國特色，而且投資很少。
“這一突破意義重大，這是繼美國的GPS系統和俄羅斯的格羅納斯系統之后，全球第三個建成并投入使用的衛星導航定位系統。正如北斗衛星導航系統工程總設計師孫家棟院士所說，我們實現了從無到有，解決了衛星導航系統的有無問題。”謝軍說。
北斗一號雙星定位系統的突出特點是，構成系統的空間衛星數目少、用戶終端設備簡單、一切復雜性均集中于地面中心處理站，其主要功能包括：
定位——快速確定用戶所在地的地理位置，向用戶及主管部門提供導航信息。
通信——用戶與用戶、用戶與中心控制系統間均可實現雙向簡短數字報文通信，就如同使用手機發短信一樣，這是北斗一號系統獨有的一項功能。目前，這項功能特別得到漁政、水文監測和森林防火部門的青睞，在搶險救災中也發揮了巨大作用。事實上，普通百姓第一次聽說“北斗”，大多是在2008年汶川抗震救災期間。當時，在基礎設備損壞，通信中斷的情況下，救援部隊緊急配備了1000多臺“北斗一號”終端機，實現了各點位之間、點位與指揮部之間的直線聯絡，為抗震救災發揮了重要作用。
授時——中心控制系統定時播發授時信息，為定時用戶提供延時修正值。這也是一項非常重要的功能。在軍事領域，聯合攻擊之所以能夠精確打擊目標，是因為通過衛星定位和高精度授時對目標進行了多維鎖定。在民用領域，例如電力部門，電力傳輸設備運行時間如果不同步，輕則運行設備失控，重則造成整個地區電網癱瘓。
李長江告訴《瞭望》新聞周刊，目前，北斗一號系統已經得到成功運用。但北斗一號也有其缺陷：雙星定位，只能為終端用戶提供經度和緯度，無法提供高度數據；只能覆蓋中國及其周邊地區，不能覆蓋兩極地區，赤道附近定位精度差；無法在高速移動的平臺上使用，用戶無法保持無線電靜默，因而不能滿足高動態和保密的軍事用戶要求；用戶數量受一定限制。而且北斗一號衛星壽命為8年，其中北斗01星、北斗02星壽命即將到期，因此發射新一代北斗衛星勢在必行。