本刊记者 贾璇

清晨，北斗无人农机在田野从事智慧耕种；日间，高精度导航疏导城市车流，护航物流航运畅行南北；傍晚，定位技术便利市民出行，服务民生日常；深夜，北斗纳秒级授时守护通信电力稳定，毫米级监测值守地质与应急安全……如今，北斗卫星导航系统早已像水、电一样，融入民生烟火，助力国家保障，成为润物无声的数字时空基础设施。

这套我国自主建设、独立运行的国家重要空间基础设施，全天候、全天时为全球用户提供高精度定位、导航、授时服务，既是守护国家安全的战略屏障，也是支撑经济社会高质量发展的核心科技底座。

回顾过往，北斗系统走过了从无到有、从区域到全球、从跟跑到领跑的非凡征程。

绝境突围：受制于人倒逼自主攻坚

20世纪90年代，海湾战争彻底重塑现代战争格局。美军依托GPS卫星导航系统实现超远距离精准打击，以压倒性优势掌控战场主动权，让世界清晰认识到，卫星导航不仅是普通民用技术，而是关乎国防安全、主权命脉的核心战略资源。

彼时国内业界仍有声音认为，可依托国外成熟系统、放缓自主研发步伐。但一次技术受制彻底击碎了侥幸心态。

1993年，我国“银河”号货轮在印度洋公海合法航行，遭美方无端拦截刁难，对方以莫须有罪名，强行切断货轮GPS导航信号。失去定位指引的“银河”号在公海漂泊33天。经全面查验，货轮未携带任何违禁物品，但美方拒绝道歉与赔偿。

时任外交部国际司副司长沙祖康连用17个“窝囊”，道出了技术受制于人的无奈。

“共和国勋章”“两弹一星功勋奖章”获得者孙家栋与时任国防科工委副主任沈荣骏联名向中央建言：卫星导航命脉绝不能受制于人，启动自主卫星导航工程已刻不容缓。

工程筹备初期，国家航天经费紧张，多个重大项目并行推进，北斗工程一度面临搁置风险。孙家栋多方奔走，牵头多领域专家反复论证，充分阐释北斗工程的价值，最终推动打破固有预算惯例，专项调剂资金、优化经费配置，为北斗工程立项扫清全部障碍。

1994年1月10日，国务院、中央军委正式批复北斗一号工程立项，中国卫星导航事业自此从零起步。

北斗一号卫星总指挥李祖洪感慨：“巨人对我们技术封锁，不让我们站在肩膀上，唯一的办法，就是自己成为巨人。”

支持北斗系统的华测导航Alpha3D车载移动测量系统，在法国街头做演示。华测导航I供图

从0到1：双星定位筑牢根基

立项之初，北斗团队面临困境：照搬美俄全球组网模式，耗资巨大、建设周期漫长，远超当时我国承载能力；延续国外成熟技术路线，只会陷入永久跟跑、持续受制的被动局面。

自主创新成为破局之道。

1983年，中国科学院院士、“两弹一星功勋奖章”获得者、北斗导航卫星创始人之一陈芳允立足国情、大胆创新，创造性提出“双星定位”技术构想，为我国低成本、高效率搭建自主导航系统提供了核心理论支撑。

在此基础上，孙家栋带领北斗人逐步探索出具有中国特色的“三步走”发展战略：第一步搭建双星试验系统，解决自主导航“有无”的基础问题；第二步建成区域导航系统，覆盖亚太地区、拓展多元服务能力；第三步构建全球卫星星座，实现全域高精度导航服务全覆盖。

这条自主探索之路无任何国外资料、算法、设备可借鉴，所有核心技术均需科研团队自主攻关、从零突破。

工程研制初期，我国航天核心配套技术薄弱，卫星帆板、高精度芯片、导航信号模块等关键部件高度依赖进口，随时面临断供风险。

为彻底摆脱对外技术依赖，李祖洪带领科研团队扎根试验一线，历经上千次迭代试验、反复调试优化，成功攻克卫星帆板国产化核心难题，实现北斗关键部件首次自主突破，为后续全链条国产化迭代筑牢了技术根基。

攻坚克难，终获硕果。2000年10月31日、12月21日，我国在两个月内连续发射两颗北斗一号试验卫星，双星精准入轨、稳定组网，标志着北斗一号系统正式建成开通。中国成为继美、俄之后第三个拥有自主卫星导航系统的国家，彻底终结了我国无自主导航系统的历史。

相较于国外导航系统单一的定位授时功能，北斗一号开创“定位+短报文通信”一体化特色服务，可在无移动通信覆盖的深山、远海、荒漠区域，实现精准定位、双向通信与遇险求救，填补了全球导航服务领域的空白。

2008年汶川特大地震发生后，震区通信、电力、交通基础设施全面损毁，重灾区彻底沦为“信息孤岛”，外界灾情研判、应急救援工作陷入停滞。千余台北斗一号用户机紧急投送救援一线，成为当时唯一稳定可靠的通信定位工具。救援队伍依托北斗短报文功能，实时回传受灾点位、人员被困情况，精准接收指挥调度指令，打通了震区通往外界的生命信息通道。据统计，救灾期间北斗累计提供定位服务164万余次、短报文服务74万余次。

从公海受制的被动到自主领航的从容，北斗一号以开创性技术突破，让国产导航技术的可靠性与实用性深入人心，为北斗后续迭代升级、规模化应用推广奠定了坚实基础。

手机显示的北斗卫星颗数

共享单车的电子围栏  本刊记者 贾璇I摄

极限攻坚：生死博弈抢下太空话语权

北斗一号解决了导航系统“有无”的基础问题，而北斗二号建设过程中的频率保卫战，是北斗发展史上的关键一战，直接决定我国卫星导航事业能否持续发展、走向全球。

卫星导航频率是不可再生的稀缺太空战略资源，被视作一国专属的“太空国土”：没有国际电信联盟（ITU）的合法频段认证，即便卫星成功入轨，也无法播发有效导航信号，最终只能沦为太空废星。

20世纪美俄凭借先发优势，瓜分了全球绝大多数优质导航频段，留给我国的可用频段极为有限且珍贵。经过数百轮艰苦跨国谈判，我国于2000年成功争取到两段专属导航频段，但国际电信联盟划定刚性时限：频段有效期7年，必须在2007年4月17日前完成卫星发射与地面信号捕获，逾期将无条件收回频段。

北斗二号首颗试验卫星原计划于2007年年底发射，但这个时间已超出ITU规定的时限。如果推迟发射，意味着“三步走”战略后续都会彻底卡死，再发的10余颗组网卫星将无合法频段可用。

时任北斗二号卫星总设计师的谢军后来在采访中回忆：“当时气氛压抑到极致，摆在我们面前只有一条路，把整颗星的研制、出厂、发射周期硬生生往前挤8个月，没有第二条退路。”

一声令下，总装、科研、发射、测控全链条开启全天候攻坚会战。所有人吃住都守在厂房、塔架，24小时两班倒赶制卫星。

就在发射进入最后三天倒计时、星箭组合体全部对接完毕的关键时刻，全系统总检查发现致命故障：卫星应答机间歇性失灵，直接影响星地信号互通，将导致卫星入轨后无法完成频段核验。面对整流罩完全封装、拆机风险极大的两难局面，团队果断决策、拆机检修。

科研人员、工匠技师轮班值守、昼夜攻坚，三天三夜不眠不休，逐组排查线路、更换故障元器件、反复模拟太空工况校验，最终成功排除全部故障，所有技术指标恢复达标。

2007年4月14日凌晨4时11分，长征三号甲火箭托举卫星准时点火升空，精准送入预定轨道。所有人短暂松了口气，可真正的难关才刚刚到来。

按照航天标准作业流程，新卫星入轨后需要静置5天，待太空环境稳定后再开启导航载荷，防止大功率设备放电损毁精密仪器。但5天后，就已超过4月17日的截止时限。

指挥大厅内鸦雀无声，孙家栋盯着屏幕思索许久最终下定决心,打破沿用多年的航天规范提前开机，优先保障频率核验任务。全国各地地面观测站全员驻岗待命，主控站的空地上整齐摆放10余台专用信号接收机，几十名技术人员日夜轮换紧盯波形窗口。

倒计时不断缩减，距离ITU规定的失效时限仅剩3小时46分钟，接收机屏幕上忽然跳动出一条连续、平稳的曲线，稳定清晰的北斗B1导航信号被成功捕获。没过几分钟，B2频段信号同步显现。

“信号抓到了！”值守人群瞬间爆发出呐喊，不少科研人员当场相拥落泪。北斗系统总设计师杨长风后来回忆起这一幕依旧动容：“那一瞬间没有上下级之分，老专家、年轻技术员抱在一起哭。我们抢下的不只是一段频率，是北斗走向世界的入场券。”

这场没有硝烟的国际博弈，靠着全链条人员极限冲刺、压哨决胜，守住了北斗赖以生存的核心太空战略资源，让中国在全球卫星导航领域拿到国际公认的合法话语权，彻底扫清北斗二号区域组网、北斗三号全球星座建设主要的外部障碍。

换道领跑：自主创新服务全球

如果说北斗一号、二号实现了从无到有、站稳脚跟，北斗三号则凭借核心技术自主可控的全面突破，完成了从跟跑到并跑、领跑的历史性跨越。

想要建成真正自主可控的全球导航系统，测运控是绕不开的核心难题。导航卫星的定位精度高度依赖持续的跟踪、测量与控制，但我国海外地面测控站点布局有限，照搬GPS、伽利略依赖全球布站的模式，境外卫星难以实现实时管控，全球组网便无从落地。

“一开始所有人都认为，Ka频段测量型星间链路只是个研究方向，连美国人都还没做出来，中国人不可能做出来。事实证明，我们不仅做出来了，而且这种基于国内测站实现全球星座运营的创新方式，还是稳定可信、世界领先的。”北斗三号卫星系统首席总设计师林宝军说。

传统链路仅能与相邻卫星交互，而北斗相控阵终端可同步对接多颗卫星，在轨数十颗北斗卫星彼此测距、互通数据、自主校准，形成“一星通，星星通”的太空组网格局。依靠这套自主技术，即便地面测控站无法覆盖境外空域，卫星之间也能自主完成数据交互与轨道维持，大幅降低对全球地面站的依赖。

依托星间链路，北斗全星座仅需5分钟就能完成一轮全网测距，轨道测量精度达到厘米级，系统整体定位、授时性能跃居世界前列。这套完全原创的技术方案走出了一条区别于美俄欧的全新发展路径，真正实现换道超车，为北斗三号完成全球星座部署筑牢了核心技术底座。

2020年6月23日，北斗三号最后一颗全球组网卫星在西昌卫星发射中心精准入轨，标志着北斗全球星座部署全面收官。同年7月31日，北斗三号全球卫星导航系统正式开通，我国拥有了完全自主、覆盖全球、性能一流的卫星导航系统，圆满完成数十年“三步走”战略布局。

二十六载风雨攻坚，数十万科研人员、工程工匠、保障人员跨行业、跨地域协同作战，在党的领导下，举国统筹资源、集中优势力量攻坚，突破层层技术封锁、攻克多项世界级难题，凝练出自立自强、艰苦奋斗、协同攻坚、开放共享的新时代北斗精神。

如今的北斗，早已超越单一导航工具的属性，成为兼具硬核实力与民生温度、承载大国担当的全球公共服务平台。北斗始终坚持开放共享理念，为全球200多个国家和地区、超百亿用户提供稳定优质的时空服务，广泛应用于全球防灾减灾、跨境贸易、极地科考、智慧农业、民生服务等领域，持续为全球经济发展与人类福祉提升贡献中国科技力量。