纪录片:北斗之路
用我们的卫星覆盖穹顶是一条艰难的道路。回到上世纪90年代初，对于那些奉命建造北斗卫星的科技人员来说，资金有限怎么办，我们的工业制造水平能不能跟上，有多少关键部件自己生产不出来？从两弹一星开始，中国人在遇到困难的时候从来没有停止过。
对于空间研究，卫星测控系统必须时刻掌握卫星在空间的位置。无线电专家陈芳允采用了被认为只有美国和苏联掌握的“多普勒定位技术”。理论上只要把这个技术反过来，就可以通过卫星计算出在地球上的位置，实现卫星定位。
1970年，完成了我国第一份卫星导航发展论证报告。已经做出样机的导航系统有一个形象的代号“灯塔计划”，但由于当时的技术、财力、空间研究方向等原因无法继续。
1983年一次国际民航坠机的悲剧，间接促使美国总统里根开放了一部分在建的全球定位系统(GPS)导航系统。美国和苏联都投入了6543.8+00多亿美元发展全球导航系统，中国显然没有这样的实力。面对现实，陈芳允依托我国刚刚掌握的地球同步轨道卫星技术，提出了一个创造性的、传统的科学思想，这就是“双星定位”系统。“双星定位”是以两颗地球同步通信卫星为基础，以卫星与用户的距离为半径，变形两个虚拟球体和球体相交的两点，其中一点就是用户的位置，然后利用地面中心的计算。形成以地心为半径到用户的第三个虚拟球体，得到准确的位置。
1990年爆发震惊世界的海湾战争，美国GPS全球定位系统首次以武器制导的形式获得巨大成功。美国人把海湾战争视为“GPS”的胜利。中国和世界从这场现代战争中感受到了航海的重要性。1994年2月，一份名为《关于印发双星定位导航系统工程的通知》的文件，标志着北斗一号在孙家栋总设计师的带领下正式发射。美国和俄罗斯都选择直接一步到位建设全球导航系统的模式，但早期北斗项目的科研经费、技术基础和人才队伍都非常匮乏，中国必须找到一条全新的技术路径。随着实践探索的深入，“三步走”的发展思路逐渐清晰。第一步，北斗一号服务中国，实现区域卫星定位的突破。第二步，北斗二号覆盖亚太地区，实现“定位、导航、授时、通信”等综合功能。第三步，北斗三号将实现全球组网，服务全球。
从1994开始，“北斗一号”从图纸变成了真正的卫星。在航天总体设计的系统化组织下，火箭、发射场、测控、运控分系统相继建立。5438+00年6月和12年2月，两颗北斗一号卫星相继进入太空，中国成为继美俄之后第三个拥有卫星定位导航系统的国家。
2008年5月12日，汶川发生8级地震。大地突然倒下，地面震动，大量房屋倒塌，人员伤亡严重。交通受阻，通讯中断，水电匮乏。几个小时后，一支带有北斗终端的救援队抵达地震中心，利用短信技术传输地震中心的信息。大大加快了救援效率。北斗有其他导航系统没有的短报文功能，正是因为上世纪80年代的“双星定位”实验是由一颗通信卫星完成的。人们发现，除了卫星和用户之间的信号连接之外，有限的传输信道也可以用来传输文本。有了北斗短消息，在海上工作的人可以随时与家人联系，报告安全的消息。到2020年，全国将有7万多艘渔船和执法船在使用北斗终端。仅在渔业领域，基于北斗卫星已救助超过10000人，出海前祈福平安的人们把北斗变成了“海上妈祖”。
要保持与地面的通信，只有正确的轨道位置和正确的通信频率才能让卫星工作。当时美俄占据了黄金导航频段的80%，留给中国发展的空间很小。2000年6月，在中国和欧盟的要求下，联合国国际电信联盟挤出了航空频段的最后一段，供世界各国平等申请。根据“先到先得，逾期无效”的国际规则，申请的频率资源将激活七年，这意味着中国必须在2007年4月17日前发射卫星并成功广播信号，否则北斗建设全球导航系统的所有努力和希望都将破灭。刚刚起步的北斗二号，必须面对与时间的赛跑。
2005年，北斗二号卫星的研制生产进入最紧张的阶段。但国产可供卫星使用的铷原子钟与实际需求仍有差距。星上原子钟为导航卫星提供时间和频率参考，与“心脏”一样重要，决定着卫星定位和授时精度的基础。北斗二号首颗卫星上装载的4个铷原子采用了国产1个、进口3个的配置方案。但在当时的国际市场上，几乎所有的车载原子钟等高科技产品都被西方国家禁止进入中国。经过谈判，只有一家欧洲公司愿意向中国出售原子钟，但在价格、性能、质量、交货进度和服务保障等方面都有很多复杂之处。2005年5月的最后一天，北斗二号工程团队终于咬紧牙关，下定决心，把星上的原子钟全部换成国产的。此时，距离北斗二号发射保障频率截止日期仅剩不到两年时间。几个科研院所同时在动。他们几乎不可能在一年半内实现技术突破，生产出中国自己的星载原子钟。这个时候，实验室就是一个无形的战场。
2006年9月。“实践”八号育种卫星发射成功。这颗卫星携带了265，438+05公斤的种子进入太空。很多人不知道它还搭载了国产铷原子钟。在空间环境下，这台原子钟已经连续工作了13天，各项数据测试正常。这真的是中国自己的星载原子钟。
在克服了一系列技术难关后，2007年4月14日，北斗二号首颗卫星发射成功，比预定时间提前了半年多。根据国际电联的规定，只有来自卫星的传输信号才能被视为有效获取该频率。为了保持频率，卫星必须在88小时内回传信号，而在轨调试一般需要7天，几乎所有人都在盯着时间。
直到4月14日晚上8点，接收机接口突然跳开。发射80多个小时后，北斗二号终于发回了第一个清晰的信号，而此时距离国际电联规定的频率激活截止时间只剩下不到4个小时。我们的北斗在大门即将完全关闭的那一刻，差点挤进了全球卫星导航系统俱乐部。至此，一路跌跌撞撞勇往直前的北斗，终于开始在generate中展现出蓬勃的力量。
从2065 438+065438+2007年10月开始，中国在32个月内以100%的成功率发射了30颗北斗三号卫星组网星和2颗北斗二号备份星，创下了世界上以每月一星的速度发射导航卫星的新纪录。
今天的北斗三号，继承和发展了北斗特色的混合星座设计、短报文通信功能、世界领先的星间链路和信号系统，全部搭载国产高精度星上原子钟，核心技术100%自主可控。其卫星寿命大于10年，定位精度优于10米，授时精度优于20纳秒。可提供定位、导航、授时、星基和地基增强、短消息通信、精确单点定位、国际搜救等多样化服务。
北斗三号卫星完成全球组网的时候，很少有人知道中国有400多个单位，30多万科研人员。2020年，距离曾经的“灯塔工程”已经过去了50年，距离陈芳允先生提出“双星定位”概念已经过去了37年，距离北斗一号工程立项已经过去了26年。
2020年7月31日，北斗三号卫星全球导航系统正式开通。
自主创新，开放融合，同心同德，追求卓越。成就了北斗的人，几乎都把自己生命中最美好的时光献给了理想照亮身后的国家，凝聚成新时代的北斗精神。