北斗导航在重庆会迷路吗？ 总设计师：可以让你更好地体验魔幻重庆
3月30日，我国再次成功发射两颗北斗三号卫星。新华社发
北斗导航系统总设计师杨长风。
2018年3月30日01时56分，西昌卫星发射中心，长征三号乙运载火箭以“一箭双星”方式成功发射第三十、三十一颗北斗导航卫星，这也是我国北斗三号第七、八颗组网卫星，与此前发射的六颗北斗三号卫星进行组网运行。
近日，北斗卫星导航系统总设计师杨长风在接受上游新闻·重庆晨报记者采访时透露，今年要发射18颗北斗卫星，年底向“一带一路”沿线国家提供服务；到2020年，建成世界一流的北斗系统；2035年，建成一个以北斗系统为核心的，构建空天地海无缝覆盖多种手段融合、高精度安全可靠、万物互联万物智能的国家北斗综合定位导航授时（PNT）体系。届时，时空信息服务将渗透到我们生活的每一个角落，北斗无处不在，无时不在。
技术封锁
研制出300万年误差一秒的原子钟
在海湾战争中，装载GPS的武器的精确打击性能让世界震惊，我国于1994年作出重大决定，研发自己的卫星导航系统，命名为“北斗”。
然而，研发过程并不顺利。
2005年，正在建设的北斗二号的原子钟出了问题。高精度的时间基准技术，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，对整个工程的成败起决定性的作用。
“在研制初期，当时技术有限，就想着从国外引进，但没想到国外对我们进行技术封锁，成为当时北斗卫星导航系统建设的最大瓶颈。”杨长风说，也正因为这样，北斗人更加坚定了自力更生的信念。
“这件事情以后，我们有了一个共识，核心关键技术必须要自己把它突破，不能受制于人。当时我们的北斗人说了这样一句话，六七十年代有原子弹，我们北斗人一定要有自己的原子钟。”
那之后，北斗人给自己制订了目标，研制误差仅有10的-12次方的原子钟，通俗地讲就是这个原子钟每十万年只会出现一秒的误差。
为此北斗人成立了三支队伍同时开展研发，并在基础理论、材料、工程等领域同步进行推进。就这样，仅仅用了两年时间，北斗人就攻克了原子钟这个最大技术障碍。
不仅如此，现在用在北斗三号上的原子钟，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。
说起这些，杨长风无比自豪，“这种能力就是逼出来的，逼到这个份上，我们科技人员就是靠着这种，叫作骨气也好，叫作努力也好，最后把它拿下来了。”
杨长风说，目前北斗卫星定位系统的高精度位置服务系统已经达到了动态亚米级、厘米级，事后处理毫米级。
关键三天
像抱着自己的孩子一样抱着应答机
在突破原子钟的技术难题后，北斗人又迎来另一个难题。
我国开始研发北斗卫星导航系统时，美国和俄罗斯已占据了最适合卫星导航的频段，北斗已经无频可用。而导航卫星上天的前提，是要有合法的轨道位置和频率资源，这是各国必争的宝贵资源。
“在中国和欧盟的促成下，国际电联最大限度地从航空导航频段里面挤出了一小段，供各国卫星导航共同使用。这小小的一段频率，只占黄金频率的四分之一，但却是建设一个全球卫星导航的基本要求，各国都可以申请。”
2000年4月18日，中国北斗和欧盟伽利略系统同时申请成功。
根据国际电联的规则，该轨道位置和频率资源不是永久的，有效期只有7年，申请成功的国家必须在有效期内成功发射导航卫星，才算成功占领了这片太空“国土”。
这轨道和频率资源，是杨长风带领着北斗人背水一战抢下来的。
“也就是说2007年4月18号，我们没有接收到信号，就自动退出了‘空间国土’的位置。”而按照原来的部署，我国要在2007年底，才发射首颗北斗导航卫星，“如果按照原计划，我们好不容易申请到的轨道位置和频率资源就过期了。”
为了保留这个轨道位置和频率，北斗人夜以继日赶工，2007年4月初卫星进入最后的发射阶段。
“当时卫星都上了发射塔架，突然应答机出现了异常。”
杨长风解释，应答机是用于天上和地下互联的，“有了这个应答机我们才会知道，天上的信号和地下的信号有没有联通。”
“当时应答机的信号不稳定，有时好有时不好，为了确保拿到频率资源，就必须有这个信号。”杨长风说，这个信号非常关键。“当时留给我们的时间只剩下3天，为了万无一失，我们决定修复应答机。”
于是，他们爬上塔架、打开火箭、剥开卫星，拿出有问题的应答机，立刻从西昌赶到成都，从零开始，对应答机重新进行检验测试。在把应答机从西昌运往成都的过程中，北斗人像抱自己孩子一样，一直紧紧抱着应答机。
在成都的三天时间，杨长风坦言，“说句实在话，心情紧张、沉重，压力也很大，72小时基本没合眼。”
应答机修好之后送回西昌。4月14日4时11分，北斗二号首颗卫星从西昌发射升空。
4月17日20时，第一组卫星信号发下来了，“当时我们在操场，摆了一张桌子，有十几个接收机，同时接到信号的时候，整个操场的人全部都欢呼跳跃，我高兴得流泪，真的就是无意识地热泪盈眶。”
杨长风说，当时他别的没多想，“就是觉得我们终于拿到这个信号，我们北斗发展的道路已经开通了。”
此时，距离限定时间只剩下不到4小时。
北斗不远
为汶川灾区救援打开了一条生命通道
北斗看似离我们很远，其实很近。
2008年汶川地震时，在通信、电力、交通都被毁坏，灾区与外界失去一切联系的情况下，北斗运用其独特的短报文功能，把当时灾区的情况，用文字实时报告给指挥中心，为救援打开了一条生命通道。
还有大家熟悉的共享单车，北斗的精准定位能够帮助共享单车停放。“超出停放范围一定距离，就会自动提示。”杨长风说。
交通部门利用北斗形成了车辆监管系统，对一些危险品的运输车、长途客车、旅游客车，进行实时监管监控。现在跟原来同期相比，事故率和伤亡率已经下降了百分之五十。
定位精确到亚米级、厘米级的北斗卫星导航系统，安装在手机上，为“路痴”解决了找不着路的困惑；能够探测到强风中建筑物晃动，能帮助监测一些自然灾害；草原上的牧民们用北斗来监管羊群，进行放牧……正如杨长风所说，“北斗无所不能，无所不在。就怕你没想到，没有做不到，所以大胆去想，你想到了就有用了。”
语录
○“六七十年代有原子弹，我们北斗人一定要有自己的原子钟。”
○“这种能力就是逼出来的，逼到这个份上，我们科技人员就是靠着这种，叫作骨气也好，叫作努力也好，最后把它拿下来了。”
○“当时我们在操场，摆了一张桌子，有十几个接收机，同时接到信号的时候，整个操场的人全部都欢呼跳跃，我高兴得流泪，真的就是无意识地热泪盈眶。”
○“北斗无所不能，无所不在。就怕你没想到，没有做不到，所以大胆去想，你想到了就有用了。”
对话
用北斗导航 在重庆会迷路吗?
上游新闻·重庆晨报： 都说重庆是5D魔幻城市，导航都要迷路。北斗导航在重庆会迷路吗？
杨长风 ：我去年在央视录制《开讲啦》节目时，就见识了重庆的魔幻。当时一位观众说她是路痴，完全分不清方向，就说到了北京的“迷宫之首”西直门立交桥，后来小撒直接拿出了重庆的黄桷湾立交，听说地面以上有5层，共15条匝道。
现在我们的北斗卫星导航系统已经实现了高精度导航，可以精确到分米、厘米，精确到路基导航、车道级的导航，只要地图更新及时，北斗卫星导航系统可让你更好地体验“魔幻”重庆。
上游新闻·重庆晨报： 我们在哪个楼层，北斗也能准确定位吗？
杨长风： 2035年，当我们形成国家北斗综合PNT（定位导航授时）体系，就能够实现室内，室外，天空、地、海的无缝连接，你在哪个楼层，当然就能够定位了。
上游新闻·重庆晨报： 听说北斗工程建设有不少的年轻人？
杨长风： 我们北斗工程建设的这支队伍里，大部分都是博士生，基本在30岁左右。现在90后也在慢慢成长过程中，尤其是我们北斗3号工程，就是靠这些年轻人撑出来的一片天。新一代中国青年经过一段时间的磨炼，将在北斗系统建设中继续发挥重要作用。
为了鼓励更多青少年从小认识北斗，了解中国航天事业，我们还举办了关于北斗的青少年活动大赛，开展科普知识讲座。
北斗日历
北斗计划的三个阶段
2000年10月以来，北斗计划已成功发射30多颗北斗卫星，分为三个阶段进行。
2000年10月至12月为第一阶段，北斗一号系统成功建成，共发射了4颗卫星。
2007年至2012年年底，北斗二号系统建成，向亚太地区提供服务。“北斗二号”并不是“北斗一号”的简单延伸，它解决了“北斗一号”系统存在的技术问题，提供海、陆、空全方位的全球导航定位服务。
2017年至2020年前后，北斗全球系统将建成，面向全球提供服务。
上游新闻·重庆晨报记者 罗薛梅
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