6月23日，中國航天，迎來里程碑，北斗三號全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)的最后一顆組網(wǎng)衛(wèi)星成功發(fā)射。25分鐘后，星艦分離。這意味著，北斗導航系統(tǒng)全球星座部署全面完成，北斗系統(tǒng)正式全球組網(wǎng)。歷時26年，中國終于有了屬于自己的全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)，北斗三號系統(tǒng)中的導航衛(wèi)星單機和關(guān)鍵元器件，國產(chǎn)化率達到100%。

同樣，北斗系統(tǒng)的性能，也不輸GPS等成熟系統(tǒng)，而且在某些方面，還更加好用。

在接受媒體采訪時，知名大地測量與衛(wèi)星導航專家、武漢大學前校長劉經(jīng)南院士說過：

北斗三號的功能，在精度、可靠性方面與GPS接近。而能實現(xiàn)通、導、遙一體化的，只有北斗。

26年從0到1建北斗，全球組網(wǎng)預算400-500億

北斗系統(tǒng)的建設(shè)在1994年啟動，至今經(jīng)歷了26年，跨越了三代。

背后不只是從無到有，北斗也在不斷壯大：從中國到亞太，再到全球。

“拓荒”的北斗一號

第一代北斗系統(tǒng)(北斗一號)，也是北斗衛(wèi)星導航試驗系統(tǒng)，承載中國導航衛(wèi)星的拓荒任務(wù)。

2000年，中國發(fā)射2顆地球靜止軌道(GEO)衛(wèi)星，北斗能在有限的區(qū)域內(nèi)提供服務(wù)。

2003年，中國又發(fā)射了一顆備份衛(wèi)星，來進一步增強系統(tǒng)性能，這也意味著北斗一號組建完成，能滿足中國及周邊區(qū)域的定位、導航、授時需求。

不過，這并不完美。北斗一號采取的是有源定位技術(shù)。

整個過程，要用戶先通過衛(wèi)星向地面控制中心發(fā)出申請定位的信號，然后地面控制中心發(fā)出測距信號，并根據(jù)信號傳輸?shù)臅r間，得到用戶與兩顆衛(wèi)星的距離。

因為依賴地面控制中心的衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器，在定位精度、用戶容量、定位的頻率次數(shù)、隱蔽性等方面均受到限制。

而且這個系統(tǒng)沒有測速功能，不能用于精確制導武器，北斗還需加油。

但北斗一號建成，也讓中國成了繼美國、俄羅斯之后，第三個擁有衛(wèi)星導航系統(tǒng)的國家。

而且與美俄的系統(tǒng)相比，北斗一號也有創(chuàng)新：比如雙向短報文通信功能，實現(xiàn)了通信導航的一體化。

“逐步變強”的北斗二號

在北斗一號正式完成的次年——也就是2004年，北斗二號建設(shè)開始啟動。

與北斗一號相比，北斗二號成熟了太多。

一方面是范圍，從中國擴大到亞太地區(qū)，提供定位、測速、授時和短報文通信服務(wù)。

另一方面是技術(shù)，在有源定位的技術(shù)上，還增加了無源定位，用戶不需要發(fā)射信號，只靠接收信號，就能完成定位，解決用戶容量限制，滿足高動態(tài)需求。

這自然滿足了精確制導武器的要求。

所以，整個北斗二號的組網(wǎng)衛(wèi)星和衛(wèi)星的類型要比北斗一號多了不止一個層次。

不僅有5顆地球靜止軌道衛(wèi)星，還有5顆傾斜地球同步軌道(IGSO)衛(wèi)星和4顆中圓地球軌道(MEO)衛(wèi)星。

從2007年開始組網(wǎng)，到2012年完成14顆衛(wèi)星的發(fā)射組網(wǎng)，采用的是中高軌混合星座架構(gòu)。

人民網(wǎng)2012年報道，中國衛(wèi)星導航系統(tǒng)管理辦公室主任、北斗系統(tǒng)新聞發(fā)言人冉承其說，為了建設(shè)北斗一號和二號，投入的總經(jīng)費是幾百億。

面向未來10年，北斗要做全球組網(wǎng)，還要再投入四五百億。

這年12月，北斗一號的最后一顆衛(wèi)星壽命到期，2013年正式退役。

與此同時，面向全球的北斗三號，已經(jīng)開建3年了。

“全球覆蓋”的北斗三號

2009年，北斗三號系統(tǒng)開始建設(shè)，因為要面向全球組網(wǎng)，整體數(shù)量也進一步提升，達到了30顆衛(wèi)星。

其中有3顆靜止軌道衛(wèi)星、24顆中地球軌道衛(wèi)星、3顆傾斜同步軌道衛(wèi)星。

今天發(fā)射成功的是一顆靜止軌道衛(wèi)星，也是北斗全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)星座部署的收官衛(wèi)星。

而在此之前，北斗三號早已在全球范圍內(nèi)提供服務(wù)了。

從2017年11月開始正式發(fā)射第三代衛(wèi)星之后，2018密集發(fā)射后，已經(jīng)覆蓋了“一帶一路”國家，同年12月27日，正式提供全球服務(wù)。

在技術(shù)上面，北斗三號在繼承有源定位和無源定位兩種技術(shù)的同時，還有星間鏈路技術(shù)，實現(xiàn)衛(wèi)星之間的通訊，來解決全球布站的問題。

據(jù)央視網(wǎng)和上海證券報報道，與北斗二號相比，北斗三號的性能也有提升：

不僅為全球用戶提供定位導航授時、全球短報文通信和國際搜救等服務(wù)，截至2019年底，北斗三號在全球區(qū)域定位精度優(yōu)于10米，亞太區(qū)域定位精度優(yōu)于5米。

也能在中國及周邊地區(qū)提供星基增強、地基增強、精密單點定位和區(qū)域短報文通信服務(wù)。在全國范圍內(nèi)提供實時米級、分米級、厘米級和后處理毫米級高精度定位基本服務(wù)能力。

在如此性能的加持下，北斗三號系統(tǒng)直接帶動了中國衛(wèi)星導航產(chǎn)業(yè)，以及新基建的發(fā)展。

今年產(chǎn)業(yè)規(guī)模超4千億，北斗+5G助力新基建

衛(wèi)星導航產(chǎn)業(yè)，一共可以分為三大部分：空間段、地面段和用戶段。

相比空間段(衛(wèi)星設(shè)計、衛(wèi)星制造、衛(wèi)星發(fā)射)和地面段(主控站、注入站、檢測站)，用戶段在整個產(chǎn)業(yè)中的開發(fā)程度更高，可以分為上中下游三個鏈條。

上游主要是基礎(chǔ)部件，主要包括芯片(基帶芯片、射頻芯片)、模塊、板卡、天線等基礎(chǔ)產(chǎn)品。

這里面隱藏的諸多上市公司，在北斗全球組網(wǎng)完成之前，就備受關(guān)注。

比如北斗星通，宣稱芯片已具備支持北斗的全球信號，同時也兼容其他衛(wèi)星導航系統(tǒng)。

比如華測導航，宣稱北斗三代完成全球組網(wǎng)，會給公司帶來大量訂單、刺激板卡芯片等需求。

中游是終端產(chǎn)品，比如智能手機以及汽車等產(chǎn)品。

下游則是為北斗相關(guān)的解決方案、運維服務(wù)等行業(yè)落地應用。

在諸多券商等分析機構(gòu)看來，因為進入門檻較低，這也是衛(wèi)星導航產(chǎn)業(yè)接下來將迎來高速發(fā)展，但競爭非常激烈的一塊。

根據(jù)《國家衛(wèi)星導航產(chǎn)業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃》，今年衛(wèi)星導航產(chǎn)業(yè)規(guī)模將超過4000億元，北斗對國內(nèi)導航應用貢獻率達到60%，重要應用領(lǐng)域能到80%以上。

但北斗系統(tǒng)給整個經(jīng)濟帶來的影響，不僅僅限于衛(wèi)星導航產(chǎn)業(yè)，對于當前的新基建也會提供極大助力，尤其是與5G的結(jié)合下。

北斗本身提供的服務(wù)，在于衛(wèi)星定位導航，在目前的生活場景中，已經(jīng)不可分割：

比如今年疫情期間，北斗系統(tǒng)直接為武漢火神山醫(yī)院、雷神山醫(yī)院建設(shè)提供高精度測量，引導成千上萬輛應急物資運輸車輛安全運行、及時送達……

目前，北斗系統(tǒng)在定位方面的應用，已經(jīng)覆蓋了交通、海事、電力、民政、氣象、漁業(yè)等傳統(tǒng)行業(yè)，還在共享單車、智能手機領(lǐng)域有非常廣泛的落地。

你能想象手機沒有了導航和定位，是什么體驗嗎?

北斗科普專家沈軍在接受央視新聞采訪時說，70%的智能手機都用的北斗，尤其是安卓手機。

但這只是北斗應用的一個方向，在與更多新技術(shù)的結(jié)合下，北斗能做的不少。

比如車聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，北斗的定位和授時功能，可以幫助系統(tǒng)完成精準的時間信息和位置信息感知，在與5G技術(shù)低延時、高帶寬技術(shù)的結(jié)合下，完成全場景、高精度的位置感知。

同時還有自動駕駛，在5G基站輔助定位、北斗地基增強系統(tǒng)的支持下，可以滿足其亞米級、甚至厘米級的定位精度。

北斗系統(tǒng)全球組網(wǎng)完成，也被認為是中國汽車產(chǎn)業(yè)的新機會。

同時，在更加廣泛的物聯(lián)網(wǎng)場景中，北斗與大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)的結(jié)合，想象力更大。

當前，北斗系統(tǒng)的服務(wù)由北斗二號和三號系統(tǒng)共同提供，完成組網(wǎng)之后，將平穩(wěn)過渡到以北斗三號系統(tǒng)為主提供。

與此同時，北斗導航系統(tǒng)的新階段任務(wù)也已經(jīng)開始：

到2035年，以北斗系統(tǒng)為核心，建設(shè)完善更加泛在、更加融合、更加智能的國家綜合定位導航授時體系。

到時候，我們的北斗會更加厲害，在全球的科技競爭中，也就能夠提供更多的支持，能給我們提供的服務(wù)也就更多。更具代表性意義的是，這是屬于國產(chǎn)航天產(chǎn)業(yè)鏈的高光時刻。