【科普】知否知否？应问中国北斗！

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以前买回来一个新手机，

首先要做的一件事，就是对表。

如今的智能手机

早已不用调时间。

让时间可以自行“对齐颗粒度”的“功臣”，

就是北斗导航卫星。

北斗卫星通过给各地的网络授时中心

发送精确的原子钟记录的时间，

已将全国的时间统一。

现在，每一部接入网络的手机，

都显示着最精确的北京时间，

其精确度可以达到

几百万年只差一秒。

北斗导航卫星是怎样研制出来的？

背后凝结着中央企业建设者们

怎样的心血？

今天带来《国家工业密码》

第二十八集

《知否知否？应问北斗》

用七年时间“极限挑战”，打赢频段保卫战

1994年，

我国北斗一号系统工程立项。

2000年，

北斗一号的两颗卫星

先后进入太空预定轨道。

北斗导航卫星组网效果图

为什么要部署北斗卫星？

因为我们明白，

没有自己的导航卫星，

迟早受制于人。

但是，地球可用的卫星频段和轨道资源

都是有限的，

起步较早的美国和俄罗斯

卫星导航系统

已经占据了80%的“黄金导航频段”，

对于1994年才立项的北斗工程，

可选择余地并不多。

2000年，

联合国国际电信联盟

开放了最后一小段频率和轨道，

世界上任意一个国家都可以申请。

当年4月17日，

中国提交了申请。

这段开放的频率资源启用时限为7年，

逾期作废。

这意味着中国必须要在

2007年4月18日零点之前，

发射全球组网的第一颗卫星，

并成功传输信号才能保住频段，

否则，一切都白折腾。

一开始，

中国和欧盟的“伽利略”合作，

并投入了超过2亿欧元的投资。

但在合作中的关键技术领域，

中国始终被排挤在外，

尤其是卫星核心部件原子钟，

花多少钱都买不到。

这个局面我们熟，

你不帮，那我就自己上。

航天科技集团五院北斗卫星团队研制现场

2004年，北斗二号正式立项。

此时距离国际电联规定的期限仅剩3年，

时间紧，任务重，

整个团队分工协作，

以三班倒的方式用一年半的时间

完成了原子钟的攻关，

又通过了各种测试改进，

到2007年，

四个国产原子钟正式装备北斗二号卫星。

时间一天天流逝，

离“七年之限”越来越近了。

2007年4月14日凌晨四点11分，

北斗二号第一颗卫星顺利升空。

要想保住频段，

我们还需要

成功接收到卫星传输的信号。

按通常的规范操作，

卫星需要在真空环境下“暴露”5天

才能开启设备，

提前开启可能会导致设备故障。

而此时，

距离最后的时限仅剩80多个小时了。

时间不够已是事实，只能赌一把。

赌一把卫星的质量，

赌一把北斗的技术。

航天科技集团五院北斗卫星团队研制现场

卫星开始在轨调试，

时间一分一秒地过去，

地面接收机一直没有收到信号。

4月17日晚上8点14分，

距离频段的有限期仅剩不到4个小时，

北斗卫星总师孙家栋突然站起来，

低头和技术专家商量了一下，

随后果断命令：加电开机。

在北斗主控站的大操场上，

十几家终端设备厂家将接收机排成一排，

所有人表情肃穆，

在这个黑沉沉、静悄悄的春日夜晚，

等待命运的宣判……

突然间，有人大喊一声：

有了！

北斗二号卫星工作正常，

频段保住了，

中国拿到了

全球卫星导航俱乐部的“门票”。

用自己的系统导航，为美好生活指明方向

北斗二号系统

在2012年底正式向民用开放，

我们的生活悄然发变化。

有了北斗，

我们随时能知道网购的东西送到了哪里，

能知道下一班地铁几分钟以后到，

能知道哪一条线路最快抵达目的地……

每一次，

都是来自太空的信号对我们的回应。

当然，

北斗的应用远不止于此。

我国有着密布的电网，

有一些电缆铺设在海底，

电力巡检一直是很大的工作量。

如今，

借助上天入海、无所不能的北斗高清定位，

电力工作人员开着小艇在海面上疾驰，

海风自耳边呼啸而过，

眼前的电子海图实时显示着

电缆有无裸露、悬跨、位移等潜在风险，

巡检效率和准确率大大提升。

南方电网贵州都匀供电局组织研发了基于北斗的智能模块，通过该模块，计量设备自动将数据和高精度的定位信息通过北斗短报文服务传送到平台系统

如今，

最新的北斗导航卫星应用的氢原子钟，

已经可以在民用层面

将定位精度控制在一米以内，

地图软件可以识别

你的车辆具体在哪个车道上，

并且告诉你是否要变道。

还有，在抢险救灾时，

北斗独门的短报文服务，

可以直接连接卫星向外界发短信，

信息中会包含发送信息时

手机所在的精确经纬度，

这会为深山以及大洋中的搜救工作

提供巨大便利。

至今，北斗的短报文功能

已支持了上万次海上救援活动，

当然这种功能，

希望所有人一生中也不会用到，

但真的用到时，

那就是生的希望。

北斗短报文平台信号收发基地

天空中很容易可以看到

勺子状的北斗七星，

在一天时间里，

北斗七星会绕着北极星旋转一圈，

我们的祖先就是据此判断时间和方向。

如今以北斗命名的导航系统，

正延续着东方的智慧与坚韧，

让全世界都可以用北斗

给自己指明方向。

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来源：国资小新