北斗星，自古便为中华民族定方向、辨四季、报时辰。北斗闪耀，泽被八方，以北斗命名的全球卫星导航系统如今已走上服务全球、造福人类的时代舞台。

 

 

北斗我国迄今为止建设的规模最大、覆盖范围最广、服务性能要求最高、与群众生活关联最紧密的巨型复杂航天系统。作为联合国认可的四大全球卫星导航系统之一，北斗系统已服务全球200多个国家和地区用户，在民航、海事、搜救等领域积极履行国际义务，为推动构建人类命运共同体贡献中国力量。

 

 

北斗24小时背后：

隔空“问诊”，卫星链网

 

7月，我国西部酷暑躁人，坐落在古城西安的卫星中心测控大厅内却无比安静。大厅内，紧盯着屏幕的科研人员思绪飞出地球，他们牵挂着的正是翱翔在宇宙中的国之重器——北斗卫星。

 

 

目前，西安卫星测控中心在轨长期管理的卫星数量已超过300颗。打开“花名册”，最引人注目的便是由52颗北斗二号、三号卫星组成的庞大星座。

 

这是我国迄今为止规模最大、覆盖范围最广、服务性能最高、与群众生活关联最紧密的复杂航天工程，北斗卫星的在轨运行质量直接影响到北斗系统的服务质量。

 

作为北斗测控、星间链路管理两大核心系统管理的“大脑”，西安卫星测控中心直接负责所有北斗卫星的日常运维、例行控制、异常处置等工作。

 

与火箭发射时的灿烂不同，卫星工作者们大多“安静”不少。卫星是人类发射数量最多的航天器，占发射航天器总数的90%以上，并在气象监测、通信导航、防灾减灾等领域都有广泛的用途。

 

走进轨卫星监控大厅，一片数字版的“星辰大海”便映入眼帘。对于长年于此的测控工程师们来说，那些屏幕上各类数据、指令仿如拥有“生命”，闪烁的数字正如卫星跳动的脉搏。

 

对于在太空中飞行的卫星而言，通过电磁波传输、显示卫星器部件工作状态的遥测参数是技术人员掌握卫星运行姿态、工作状态的唯一途径。

 

“天上的卫星像人一样，有时会出现小病小痛，尤其北斗这类对整星状态要求特别高的导航卫星，任何故障都可能影响其导航精度。”西安卫星测控中心某技术室主任吴东星告诉记者，他们的日常工作实际上正是给卫星“问诊”。

 

 

“管好天上的星。”这项任务浪漫而又艰巨，也是北斗卫星管理者的日常和挑战。

 

在大屏的最左侧，一张由密密麻麻绿色连线组成的圆形拓扑图极为醒目。现场技术人员向记者介绍道，每一道连线就代表每两颗北斗三号卫星之间星间链路的实时运行态势，只要链路出现异常状况，这条连线就会变成醒目的红色，提醒科技人员及时排查故障隐患。

 

 

对于所有卫星管理者来说，最困难的时刻就是“星不见了”。据吴东星介绍，卫星在和地面传输时，通常会有上行和下行信号。倘若“没有信号”，一般正是卫星因太阳粒子辐射等外部环境变化或者设备耗损等情况而出现了内部故障。

 

卫星长期运行在距离地面几百公里至几万公里的真空、失重、超低温、强辐射且充满未知因素的太空环境，太空垃圾、太阳活动等均会给卫星带来麻烦，甚至致命的伤害。

 

卫星的下行信号出现异常时，科学家需要通过光学等多种方式锁定卫星位置；同时，通过过往处置经验，让卫星回到正轨。

 

目前，北斗三号卫星的星间遥测数据已全部接入该中心自主研发的星间链路综合管理系统，实现了所有北斗三号卫星24小时不间断在轨管理。

 

 

码头、无人机、“哨兵”……

北斗在湾区的N种可能

 

北斗闪耀，岭南生华。广东近年来全力推进北斗系统市场化、产业化、国际化发展，在南粤大地的港口、海湾和田埂，一批北斗系统背后的“广东科技军团”悄然崛起，科技创新成果正走入千家万户。

 

2022年，我国卫星导航与位置服务产业总体产值达到5007亿元人民币，珠三角地区综合产值达1028亿元。北斗三号系统成功组网，给专注于北斗产业应用的“广东军团”带来无限的想象空间。

 

大暑，中国南大门广州，位于珠江入海口的广州港南沙四期码头上，北斗导航指引无人驾驶智能电动无人导引车（Intelligent Guided Vehicle，简称“IGV”）通过智能算法，自动规划路径，将集装箱运往指定位置，整个过程行云流水，作业区内却“空无一人”。

 

广州港南沙港区四期自动化码头北斗导航无人驾驶智能导引车

 

此前的自动化码头，通常是通过预埋磁钉等方式完成导航，而采用了北斗导航的南沙四期码头IGV，成本更低，定位精度更高，到达区域更广、行驶路径更加灵活。用广州港南沙四期工程技术部副经理李树沛的话来说， 有了北斗，广州港南沙四期全自动化码头的系统都“代码化”了。

 

在广东茂名高州市的丝苗米省级现代农业产业园核心区的无人农场里，机器自己在田里一趟一趟地循回往复，尽力让每一粒早稻颗粒归仓。从农机出库到入库，整个过程都由系统自动处理。北斗能告诉农机设备“在哪里”“往哪去”。

 

高州丝苗米省级现代农业产业园无人收割机

 

此次收获后，北斗导航将引导无人机为不同区块精准施肥，为第二季水稻的种植做好准备。

 

这片占地面积3000亩的农场，由岭南现代农业科学与技术广东省实验室茂名分中心与华南农业大学水稻生产机械化创新团队共同打造。在华南农业大学罗锡文院士团队的大力支持下，土地正迎来又一次丰收。

 

在惠州，广州磐钴智能科技有限公司的“北斗哨兵”正守护稠树坝水电站水位安全。公司创始人兼总经理罗志生介绍，北斗哨兵的传感器数值一旦出现异常，系统就会把现场照片压缩后通过北斗卫星回传。眼下，这套智能检测设备已在福建福州、新疆阿勒泰等地纷纷应用。

 

磐钴智能科技有限公司带短报文功能定位器

 

在江苏，内河船舶手机导航系统极大改善了内河航道服务。依据北斗高精度定位，系统可为过往船只提供各类所需信息。这套信息系统来自广州南方测绘科技股份有限公司。公司总经理助理、副总工程师丁永祥表示，北斗系统在国内分布更好，定位更精准。

 

南方测绘船舶内河手机导航

 

眼下，市场对更具性价比、功能更强大的定位芯片的需求也在逐步扩大。广州泰斗微电子科技有限公司量产推出全面支持北斗三号的低成本射频基带一体化高精度芯片，在进一步压低成本同时，提高了定位精度，并在高精度授时、汽车自动驾驶方面展开了应用。

 

高德软件有限公司定位系统首席专家方兴对未来充满了期待。在他看来，各行各业都基于北斗不断创新，正在带来各式各样的变化，“基于北斗的探索还远远没有结束”。

 

 

牧星人：

北斗真是人类的好帮手

 

西安卫星测控中心的科技工作者罗春艳感慨道：“时间久了，感觉卫星就像自己的孩子。”自2020年7月31日北斗三号全球卫星导航系统正式开通服务以来，中心的科技人员一直对北斗卫星精心呵护。

 

 

从2015年北斗三号试验星开始实施星间链路测试开始，罗春艳就在这里开启了与星间链路系统的不解之缘。北斗三号是我国航天领域对星间链路技术的首次工程化应用，能够直接实现地面对所有北斗卫星的24小时不间断测控管理。

 

当北斗全球导航系统正式开通服务，并转入常态化运行管理状态，年轻科技人员则接过了老一辈科学家的接力棒，通过制订星间链路运维操作表、开展星间链路网络拓扑规划以及正确性验证，进一步维持了全系统稳定运行。

 

在罗春艳等科技人员看来，北斗成功组网，正是北斗卫星导航这一平台大展鸿图的开始。作为北斗的“家长”，反倒觉得肩上担子更重了。

 

提起近年来上述的北斗应用发展为社会民生带来的种种变化，罗春艳坦言，自己常年在测控中心内，对实事的新词常常会觉得陌生。每年北斗产业应用科学年会上，来自全球各地的北斗创新应用，自动驾驶、无人播种等新名词刺激着罗春艳。她感慨道：“北斗，真是全人类的好帮手。”

 

科技创新永无止境，人们关于北斗未来的想象和探索仍在继续……