2018年 8月25日7時52分，我國用長征三號乙運載火箭以“一箭雙星”方式，成功發射第35、36顆北斗導航衛星。這使得我國北斗三號全球系統組網衛星數量增至12顆，朝著年底建成北斗三號基本系統，為“一帶一路”沿線國家提供服務又邁出了堅實的一步。
北斗衛星導航系統(BDS)是中國自行研製的全球衛星導航系統，與美國的全球定位系統(GPS)、俄羅斯的格洛納斯衛星導航系統(GLONASS)和歐盟的伽利略衛星導航系統並稱世界四大衛星導航系統。北斗系統可在全球範圍內全天候、全天時為各類用戶提供高精度、高可靠的定位、導航、授時服務，並具備短報文通信能力。
衛星導航系統是重要的空間信息基礎設施，對於保障國家安全尤其是信息安全具有極其重要的作用。還在上個世紀九十年代，我國就已經開始了北斗系統工程的建設工作，以期儘快、徹底擺脫對GPS依賴的窘境，並先後於2000年、2012年分別建成北斗一號和北斗二號衛星導航系統，分別實現了面向中國和亞太地區服務的階段性建設目標。2020年，將建成世界一流的北斗三號系統，為全球用戶提供服務;2035年，將建成以北斗為核心的綜合定位導航授時體系。
用衛星對任意觀察點進行精準定位，除了要準確測定觀測點的經緯度和高程外，還得考慮衛星的時鐘與接收機時鐘之間的誤差。因此，實現北斗系統對任意時刻在地面上的任意一觀測點的精準定位，除了要保證至少有4顆衛星同時能捕捉到被觀測點外，還必須解決星載原子鐘的精準定時問題。我們知道，米是國際單位制中長度的單位，被定義為“光在真空中歷時1/299792458秒所經過的距離。”所以說，衛星導航的實質就是精確測量時間，定位一米的距離，需要計量十億分之三秒的時間，可謂差之毫釐，謬之千里。
導航衛星是用原子鐘來計時的，北斗系統工程啟動時，我國這一領域的技術還是空白，高精度星載原子鐘技術被少數西方國家所壟斷。而打破這一技術壟斷和封鎖的正是中科院武漢物理數學所原子頻標重點實驗室梅剛華研究員所領導的原子鐘工程研製團隊，他們用了長達20年的時間，終於在2008年研製成功具有完整自主知識產權、滿足航天工程要求的星載銣原子鐘正樣產品，並批量用於北斗二號衛星。隨後，梅剛華團隊又用5年時間，研製出應用於北斗三號的新一代星載銣原子鐘產品，使計時精度與GPS衛星最新一代星載銣鍾並列，躋身國際先進水平。這正是：“定位實質是定時，時間本是長度尺。四星標定觀測點，一鍾影響精準值。超俄趕美殫心血，布星織網吐春絲。關鍵技術己擁有，何懼對手恐嚇滋。”
在北斗系統未建成之前，北京航空航天大學信息工程學院的施闖教授曾問深圳市國土局的領導，如果GPS停用了會怎麼樣?對方回答道，沒有了精準定位，全市的建設任務和工程項目都將停工。為了不受制於他人，施闖帶領團隊科研人員歷時13年重點突破了穩、準、快的北斗位置服務核心關鍵技術，建立了中國高精度位置網系統，制定了相關成套技術標準和規範，研製了系列核心裝備，開拓了北斗系統在公路、水路、基礎設施建設等領域的創新應用，實現了北斗系統在交通領域體系化、規模化應用從無到有的跨越式發展，取得了重大的社會效應和經濟效益。
目前，利用中國高精度位置網系統，我國已建立起全球最大的營運車輛動態監管平臺，實現了遍佈全國的530多萬輛重點營運車輛的跨地區精細化監管，有效地減少了重特大交通事故的發生。在維護我國領海主權，以及海事救援活動中，該系統同樣起到了保駕護航的作用，全國近5萬餘艘漁船安裝北斗終端，累計救助漁民超過1萬人，被漁民譽為“海上保護神”。
有感於施闖教授團隊自主創新成果的重大意義，我在參與現場考察“中國高精度位置網及其在交通領域的重大應用”科研項目時，即興賦詩一首，以抒情懷，以表贊意：“北斗織網罩天庭，目標鎖定無遁形。車輛監管促業進，交通疏導暢路行。島礁奪建衛疆域，海事搜救解危情。核心技術自研發，創新發展國安寧。”
原題：北斗織網罩天庭 | 作者： 蘇 青
來源| 科普時報
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