12月16日，北斗三號面向全球導航服務的最后一組MEO衛(wèi)星——第52、53顆北斗導航衛(wèi)星終于落子于北斗“大棋盤”的中圓地球軌道。至此，北斗三號在該軌道上規(guī)劃的24顆衛(wèi)星已全部到位，標志著全球系統(tǒng)核心星座部署完成，將為全球用戶提供性能優(yōu)異的導航服務，以及全球短報文通信、國際搜救等特色服務。

自2017年11月5日首次發(fā)射北斗三號組網衛(wèi)星以來，在工程7大系統(tǒng)、300多家參研參建單位、10余萬名科研人員的共同努力下，僅兩年多時間，已連續(xù)成功實施18次組網發(fā)射，將28顆北斗三號組網衛(wèi)星和2顆北斗二號備份衛(wèi)星順利送入預定軌道，以平均每月發(fā)射1.2顆衛(wèi)星的高密度，刷新了全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)組網速度的世界紀錄。

右圖 我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心以“一箭雙星”方式成功發(fā)射第52、53顆北斗導航衛(wèi)星。 郭文彬攝

左圖 攜帶衛(wèi)星的火箭發(fā)射后，在天空留下的火箭尾跡云。 郭文彬攝

下圖 北斗雙星轉運至發(fā)射現(xiàn)場。南 勇攝

智慧管理 高效組網

早在上世紀80年代，考慮到當時的經濟實力、技術水平和快速投入使用的需求，我國通過充分論證，拋棄了國際上慣有的一步建成全球組網系統(tǒng)的路線，采取“先區(qū)域、后全球”的三步走戰(zhàn)略。

在目前已發(fā)射入軌的24顆中圓地球軌道衛(wèi)星中，14顆由中國航天科技集團有限公司所屬中國空間技術研究院抓總研制，10顆由中國科學院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院抓總研制。工程有關負責人介紹，北斗三號全球系統(tǒng)研制期間，通過強化產品多家布局，組織多方同步攻關，極大調動了各方資源力量，極大促進了優(yōu)勢互補、協(xié)同共進，極大加速了關鍵核心技術突破，推動形成了良性互利的發(fā)展局面，為確保北斗三號全球系統(tǒng)快速高效組網發(fā)揮了重要作用。這是北斗系統(tǒng)創(chuàng)新工程管理模式的重大舉措，是推動重大航天工程治理體系和治理能力現(xiàn)代化的有益探索。

“集中力量辦大事是我們成就事業(yè)的重要法寶。”中國航天科技集團有限公司所屬中國空間技術研究院逐步摸索出航天項目群管理模式。他們遍尋“能人”，利用國內最先進的科技成果和最優(yōu)質的材料、技術、產品進行系統(tǒng)集成，實現(xiàn)總體優(yōu)化。在全國一盤棋的大協(xié)作下，北斗導航系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)才得以高效運轉，資源才得到有效整合。

重大核心技術和關鍵產品是買不來的。北斗國產化推進之初步履維艱，北斗人不惜花費超過其他衛(wèi)星3倍多的時間反復驗證、測試、迭代，并主動幫助生產廠家改進技術和管理流程，毫無保留地傳授經驗。北斗三號工程副總設計師、衛(wèi)星首席總設計師，曾任北斗二號衛(wèi)星總設計師的謝軍回憶道，“那段時間只要一下班，我就跑去廠家現(xiàn)場‘督戰(zhàn)’。有時做產品試驗，我甚至守在一旁36小時不合眼”。

“發(fā)展的路子走得有點彎、有點長，但是符合國情和發(fā)展需要，節(jié)拍與國民經濟的步伐完全一致”，北斗一號衛(wèi)星總指揮李祖洪說。“三步走的戰(zhàn)略確保我們至少提前10年用上了北斗，滿足了我國的實際情況，是中國的首創(chuàng)”，北斗一號衛(wèi)星總設計師范本堯說。

從北斗一號數年研制一顆星，到北斗二號3年研制15顆星，再到北斗三號3年并行研制20顆星……在北斗發(fā)展進程中，一組組數據充分反映了北斗團隊的高效。為突破發(fā)射高峰期集中交付產品壓力大的瓶頸，中國航天科技集團公司五院打破常規(guī)，提前策劃先期投產方案，根據產品的成熟度進行分類，有重點地提前投產，極大緩解了承研單位的壓力，保障了產品質量安全。這些創(chuàng)新舉措也極大提升了北斗三號的組批生產效率。

2003年，北斗一號系統(tǒng)建成，這使我國成為繼美、俄之后第三個擁有自主衛(wèi)星導航系統(tǒng)的國家;2012年12月27日，北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)正式提供區(qū)域服務，北斗系統(tǒng)成為國際衛(wèi)星導航系統(tǒng)四大服務商之一;2018年12月27日，北斗三號基本系統(tǒng)部署完成;如今，北斗三號完成了全球系統(tǒng)核心星座部署……步步為營、久久為功，北斗正將三步走的戰(zhàn)略路徑逐步變?yōu)楝F(xiàn)實。

獨特星座 中國首創(chuàng)

在北斗三號衛(wèi)星“天團”里，有3類隊員，它們分別在不同軌道上堅守著崗位。本次發(fā)射的雙星，也就是中圓軌道衛(wèi)星——MEO衛(wèi)星，被北斗人稱為“萌星”，是全球組網的主力。它們不辭辛勞地繞著地球滿場飛，讓自己的聚焦點在地面畫著波浪線，以求覆蓋到全球更廣闊的區(qū)域。

北斗三號衛(wèi)星總設計師王平介紹，MEO衛(wèi)星的軌道高度約為2萬公里，軌道周期約為12個小時，與地球自轉周期不同步。“從地面上看，它們由西向東不斷的運動覆蓋全球。因此，要想提供全球導航服務，主要是依靠MEO衛(wèi)星。這也是為什么把24顆MEO衛(wèi)星作為北斗的全球組網核心星座的原因”，王平說。

在萌星為全球組網沖鋒的同時，隊友們也非常給力。其中，深情的“吉星”——GEO衛(wèi)星是地球靜止軌道衛(wèi)星，始終隨著地球自轉而動，以便時刻聚焦祖國;“愛星”——IGSO衛(wèi)星則是傾斜地球同步軌道衛(wèi)星，如同辛勤的蜜蜂，讓自己的星下點軌跡包住亞太地區(qū)，保護中國周邊。

在美國GPS、俄羅斯格洛納斯、歐洲伽利略等導航系統(tǒng)紛紛以單一軌道衛(wèi)星部署星座的背景下，中國北斗卻獨樹一幟，采用3種軌道衛(wèi)星組成混合導航星座。

為何如此布局?這源自北斗三步走的發(fā)展戰(zhàn)略。在前兩步里，北斗分別要為中國和亞太地區(qū)提供服務，吉星和愛星顯然更有優(yōu)勢，而萌星更適合在全球導航服務的戰(zhàn)場上發(fā)揮作用。況且，當時萌星還有很多關鍵技術尚未突破，需要通過實戰(zhàn)驗證。

為此，北斗人首次建成了混合星座，以最少的衛(wèi)星數量建設了集基本導航、位置報告等多種業(yè)務于一體的北斗二號區(qū)域衛(wèi)星導航系統(tǒng)，成為世界上區(qū)域衛(wèi)星導航系統(tǒng)建設的典范。

這種技術體制可以高效構建區(qū)域系統(tǒng)，兼顧拓展全球系統(tǒng)。在北斗二號系統(tǒng)的建設中，共布局了4顆萌星，并給它們充分的時間和絕佳的平臺去逐步攻克一系列全球組網穩(wěn)定運行的瓶頸問題。因此，當北斗開啟全球組網征程后，躍升為主力的萌星得以大顯神威。

而此時的吉星和愛星則成為最佳隊友。北斗人為它們精心設計了數量不多，作用卻很關鍵的崗位。它們不僅承擔著配合萌星、顯著增強北斗三號整體技術指標的“助攻”職責，還攜帶了很多“神器”，為未來北斗廣泛運行與應用之路開疆拓土。

目前，北斗三號全球系統(tǒng)組網已進入沖刺階段。按照計劃，我國將于2020年上半年發(fā)射兩顆地球同步軌道GEO衛(wèi)星，全面建成北斗三號系統(tǒng)，為全球提供更優(yōu)質的服務。與此同時，我國已經啟動了北斗系統(tǒng)接續(xù)發(fā)展的總體論證和關鍵技術攻關等工作，計劃于2035年前，建成以北斗系統(tǒng)為核心的綜合定位、導航、授時體系。(記者 姜天驕)