在2017年國家科學(xué)技術(shù)獎勵大會上，“北斗二號衛(wèi)星工程”榮獲國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎特等獎。從2004年8月立項(xiàng)，到2012年12月正式向我國及亞太地區(qū)提供導(dǎo)航、定位、授時和短報文通信服務(wù)，該系統(tǒng)用8年時間，建成了由14顆衛(wèi)星和32個地面站天地協(xié)同組網(wǎng)運(yùn)行的區(qū)域?qū)Ш较到y(tǒng)，追趕并達(dá)到同期國際先進(jìn)水平，書寫了我國航天領(lǐng)域又一段傳奇。

該工程總設(shè)計(jì)師助理郭樹人介紹，北斗二號衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)直面國際競爭，與美國的GPS、俄羅斯的格洛納斯等國外先進(jìn)系統(tǒng)比性能、比服務(wù)，是我國首個與國際先進(jìn)系統(tǒng)同臺競技的航天系統(tǒng)。

2004年北斗二號工程立項(xiàng)時，GPS的定位精度已達(dá)到10米，工程總體將這一指標(biāo)定為北斗的“小目標(biāo)”。“我們覺得，系統(tǒng)完成時，能達(dá)到這個水平就心滿意足了。”該工程衛(wèi)星系統(tǒng)總師楊慧說。2012年，北斗二號完成區(qū)域組網(wǎng)投入正式運(yùn)行，此時GPS經(jīng)過改進(jìn)，定位精度已提升至6米，而北斗的精度指標(biāo)已經(jīng)與之旗鼓相當(dāng)。

回顧工程的發(fā)展，楊慧的感受是：“一次次被逼到絕境，又一次次爬起來。”她回憶說，北斗發(fā)展之初，和其他航天系統(tǒng)一樣，難以開展核心技術(shù)的合作。這段艱辛歷程，讓北斗團(tuán)隊(duì)堅(jiān)定了自主建設(shè)的決心，取得了一項(xiàng)項(xiàng)重大技術(shù)突破。

“北斗二號國際首創(chuàng)同步軌道導(dǎo)航衛(wèi)星，同時首創(chuàng)了以地球同步軌道衛(wèi)星、傾斜地球同步軌道衛(wèi)星為骨干，兼有中軌道衛(wèi)星的混合導(dǎo)航星座。”該工程原副總設(shè)計(jì)師、北斗系統(tǒng)高級顧問李祖洪說，對于區(qū)域?qū)Ш较到y(tǒng)而言，這種組合可以用最少的衛(wèi)星數(shù)量實(shí)現(xiàn)最好的覆蓋效果，已獲得了國際的認(rèn)可。

楊慧表示，不同軌道對衛(wèi)星設(shè)計(jì)、導(dǎo)航性能會帶來不同影響。國外導(dǎo)航衛(wèi)星均在高度2萬公里左右的中軌道運(yùn)行，很多導(dǎo)航性能所需的特性，在中軌道衛(wèi)星上已經(jīng)摸透。但北斗系統(tǒng)建設(shè)受國土布站局限，必須造出能在國土范圍內(nèi)管轄的星座，只能采取高、中軌混合的方式，這帶來了一系列世界性難題。經(jīng)過不懈努力，北斗團(tuán)隊(duì)解決了高軌導(dǎo)航衛(wèi)星姿態(tài)控制、高精度溫控等難題，提升了系統(tǒng)服務(wù)的精度、連續(xù)性和可用性。

北斗是我國唯一的導(dǎo)航系統(tǒng)，許多導(dǎo)航衛(wèi)星特有的產(chǎn)品，國內(nèi)過去沒有，國外則對我國實(shí)施了技術(shù)封鎖。北斗團(tuán)隊(duì)自主研制了以星載原子鐘為代表的一批核心產(chǎn)品，打破了國外的封鎖壟斷，實(shí)現(xiàn)了衛(wèi)星關(guān)鍵部件自主可控，并達(dá)到了國際先進(jìn)水平。

郭樹人表示，北斗二號是國際上首個將導(dǎo)航定位、短報文通信和差分增強(qiáng)三種服務(wù)融為一體的導(dǎo)航系統(tǒng)。楊慧說，一體化設(shè)計(jì)對衛(wèi)星的兼容性提出了極高要求。除了要解決多個頻率相互干擾的問題，對衛(wèi)星的整體設(shè)計(jì)、功能需求、設(shè)備小型化等方面都帶來了影響。

同時楊慧介紹，位置報告功能是從北斗一號開始就具備的特點(diǎn)。“它不但能讓你知道自己在哪，也能讓上級系統(tǒng)知道你的位置，在救援、搶險中可以發(fā)揮重要作用。”她說，“如果MH370裝有北斗系統(tǒng)，就不會找不到了。”

除了衛(wèi)星設(shè)計(jì)、產(chǎn)品及功能上的創(chuàng)新，北斗二號面臨激烈的國際競爭。楊慧說，通常一箭多星發(fā)射都是針對小衛(wèi)星或低軌衛(wèi)星，而向?qū)⒔?6000公里高度的軌道，對每顆重達(dá)2噸多的導(dǎo)航衛(wèi)星進(jìn)行一箭雙星發(fā)射，難度大不相同。

“北斗二號衛(wèi)星工程建設(shè)的圓滿完成，使我國從根本上擺脫了對國外衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的依賴。”郭樹人說，北斗二號衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)已成為代表中國服務(wù)國際社會的國家名片。（記者 付毅飛）