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自发射第一颗导航卫星起，中国“北斗”走过了20年非凡历程。4月4日，第55颗北斗导航卫星，即“北斗三号”最后一颗组网卫星，如期运抵西昌卫星发射中心，根据计划将于5月发射入轨。这标志着“北斗”全球星座组网进入最后冲刺阶段，“北斗”即将迎来全球星座组网全面收官的辉煌时刻。

“灵魂人物”，

最后一颗星地位很重要

最后飞天的“北斗三号”组网卫星为一颗地球静止轨道卫星（GEO），被昵称为“吉星”（GEO卫星的俗称）。该类卫星运行的轨道平面与赤道平面重合，轨道周期等于地球在惯性空间中的自转周期，即23小时56分4秒，且方向与之一致，这样就使得该类卫星与地面的位置保持相对不变。

“北斗三号”共有3颗地球静止轨道卫星，主要服务中国所在的区域。其定点于赤道上空约3.6万公里的圆形轨道上，一颗可覆盖约40%的地球面积。“北斗系统地球静止轨道卫星在星基增强、短报文通信、精密单点定位等特色服务上发挥着关键性作用，堪称是北斗卫星网络系统中的‘灵魂人物’。”南京师范大学地理科学学院副教授沈飞介绍，“吉星”是“北斗三号”全球导航系统中功能较强的卫星，它将覆盖我国及周边地区，主要实现报文通信、导航服务、精密定位、星基增强等功能。

值得注意的是，“北斗”采用3种轨道卫星合璧的混合式结构，除了与赤道平面重合的地球同步轨道卫星即地球静止轨道卫星之外，还有3颗保持一定倾斜角度的地球同步轨道卫星（IGSO）。与前者相对于地球上的某个点始终保持静止不同，由于其倾斜角度的存在，造成相对于地面上某个点，其每天在相同时刻保持在相同位置，但在连续的时间内，卫星位置是变化的，星下点运行的轨迹呈“8”字形的封闭曲线，就像卫星跳着“8”字形舞，以这种运行方式，聚焦亚太地区。

北斗卫星第三种轨道为地球中圆轨道，它们是“北斗三号”全球组网的主力卫星，共24颗，运行在距离地面2万多公里的高度，轨道周期约为12小时，时刻不停地环绕地球运转，每颗卫星的聚焦点都在地面“画”着波浪线，实现全球范围的广覆盖，它们组成的星座构成了“北斗三号”全球组网的核心星座。

开放的北斗，与世界共赢

北斗卫星导航系统是我国完全自主建设、掌握核心技术并且独立运行的全球卫星导航系统。自2009年启动“北斗三号”全球系统建设，到2017年11月5日实现全球组网卫星的首次发射，再到如今即将彻底完成的全球组网星座建设，几代航天科技工作者呕心沥血，只为让全球定位导航系统这一国之重器掌握在自己手中。

“北斗三号”基本系统完成建设并开始提供全球服务，标志着北斗提前两年迈入全球时代，在为全球尤其是“一带一路”沿线国家和地区的服务中大显身手。

“‘一带一路’沿线国家对卫星导航的需求比较大，我们会通过各种措施挖掘沿线国家使用北斗卫星导航的潜力，一方面给这些国家产业或产品赋能，带动当地经济发展；另一方面扩大北斗的全球市场。”沈飞介绍，北斗系统已覆盖巴基斯坦、沙特、缅甸等近30个“一带一路”沿线国家，这些国家的农业、工业、服务行业都逐渐在使用北斗高精度产品。

比如，印度尼西亚国土资源部用北斗系统开展土地确权项目，使用基于北斗的高精度GNSS接收机一千余台。柬埔寨北斗无人机应用作业范围广、成图效率高，为柬埔寨政府部门综合规划、国土整治监控、基础设施建设、生态环境监控等提供了完整的基础信息资料。巴基斯坦很早就开始使用北斗产品，广泛在港口管理、交通运输等领域提供服务。中国北斗卫星导航系统首个海外组网项目——巴基斯坦国家位置服务网一期工程完成建设，这是中巴两国在卫星导航领域深入合作的一个典范。在非洲，乌干达国土测绘部门已经利用高精度接收机建成15座基准站，其所提供的高精度位置服务不仅可以满足乌干达国土测绘需求，还拓展到水利、交通、农业、林业等多个领域。

“北斗向‘一带一路’沿线国家和地区提供基本导航服务，迈出了从区域走向全球的关键一步。”北斗总设计师杨长风在接受媒体采访时表示，我国北斗卫星导航系统坚持开放合作、资源共享，加快融入全球服务，将导航、定位、授时、短报文通信服务融为一体，并在此基础上，增加了国际搜救、星基增强、精密单点定位等服务能力。而且，北斗系统先后与美国GPS、俄罗斯格洛纳斯实现了兼容互操作。

“全球组网+新基建”

推动北斗产业应用站上风口

“北斗三号”最后一颗组网卫星发射后，我国即将全面完成北斗全球系统建设，迈进全球服务新时代。

“随着北斗全球组网完成在即，相关产业将迎来重大发展机遇期。”江苏北斗卫星应用产业研究院技术规划部负责人吴文南说，近年来，我国北斗系统建设以及产业化应用核心技术相继取得重大突破，未来，北斗卫星导航系统及其兼容产品将在更多行业和关键领域得到广泛应用，在大众消费市场进一步推广普及。据了解，预计2020年，我国卫星导航产业规模将超过4000亿元，其中北斗系统将拉动超过3000亿元规模的市场份额。

更值得关注的是，在以5G为代表的“新基建”加速推进过程中，“北斗”也将与新一代信息技术共同助力数字“新基建”，催生更多的新技术、新需求与新业态。“未来，基于北斗系统的技术、产品及服务将拥有更为广阔的市场空间，应用场景也将更加丰富。”吴文南介绍。

新冠疫情之后，随着各地生产生活加快恢复正常秩序，如何精细化感知城市人员流动和物流，开展微观层面的楼宇、时分管理，获取城市运行的完整空间和时间数据，变得至关重要，这也是统筹疫情防控和复工复产工作的关键基础性工作。支持疫情防控是北斗卫星导航系统广泛应用的一个缩影。事实上，随着北斗全球系统建设的快速推进，基于北斗的技术研发已经广泛应用于交通运输、公共安全、救灾减灾、智慧农业、智慧城市等重要行业，融入国家核心基础设施，在电力、金融等关键领域发挥重要作用。

目前，北斗卫星定位也在与多个技术领域相互融合，比如与视频定位的结合以及与室内定位的共融共通。“北斗注重的不仅是卫星定位，更在导航、定位和授时（PNT）的广泛意义上发展。”吴文南介绍，“北斗”的整体目标是从深海、深地到深空。已在地铁、海洋、太空等多个领域伸出触角的“北斗”，将要为全人类的位置服务做出贡献。记者 王甜