在二十年前，要想開車出去旅遊，大多需要副駕駛捧着一本交通地圖冊來指揮駕駛員駕駛。如今，一部手機已經能滿足這樣的需求，并能提供車道級别的精準定位，這得益于手機裡搭載了衛星導航接收晶片。
北鬥系統是全球四大導航系統之一，是大陸自主研發的衛星系統。除了“導航”幹得好，北鬥在農業生産、搶險救災等等多個領域都發揮着重要的重要作用。
在河南省鄧州市小楊營鎮安衆村，加裝有北鬥導航系統的拖拉機在無人駕駛狀态下播種（2020 年 5 月 26 日攝，無人機照片）。新華社記者 馮大鵬 攝
但是，北鬥系統建設并非一帆風順。甚至差點要被歐盟奪走原有頻率，直到 17 年前的今天，北鬥二号首顆衛星回傳了第一組信号，才赢得了這場頻率保衛戰。這到底是怎樣一段曆史。關于北鬥系統的發展，還要從上世紀末的海灣戰争講起。
“再窮，也要建起自己的衛星導航系統”
1991 年，GPS 在海灣戰争中首次應用，就一鳴驚人。海灣戰争的總結報告甚至将戰争歸結為“GPS 的勝利”，說它是“軍事力量的倍增器”。海灣戰争後，各國紛紛意識到了衛星導航系統在軍事方面的重要性。
1993 年 7 月 23 日，由于外交沖突，美方突然關閉中國“銀河号”貨輪的 GPS 信号，導緻銀河号被迫中止正常航運，漂航 33 天。期間經曆艱辛不可盡數。
中國人意識到——必須建起自己的衛星導航系統，才能不再被他國掣肘。孫家棟院士與國防科工委副主任沈榮駿聯名建議，啟動中國的衛星導航工程。
1994 年 12 月，北鬥導航實驗衛星系統工程獲得國家準許。
中國将衛星導航系統建設分“三步走”：第一步是覆寫國内，第二步是覆寫亞太，第三步再覆寫全球。
這就是北鬥一号、北鬥二号、北鬥三号的由來。
北鬥一号系統，從無到有
2000 年 10 月 31 日，大陸自行研制的第一顆北鬥導航試驗衛星被成功送入太空。
2000 年 10 月 31 日淩晨，中國自行研制的第一顆導航定位衛星——“北鬥導航試驗衛星”在西昌衛星發射中心發射升空，順利進入預定軌道。新華社記者 查春明 攝
不到兩個月的時間裡，中國航天科技集團公司又成功将第二顆北鬥導航試驗衛星送入空間軌道。2003 年 5 月 25 日，第三顆北鬥衛星升空部署。
自此，北鬥衛星導航試驗系統搭建完成了，這就是北鬥一号。
北鬥一号系統的成功問世，讓中國成為了繼美國 GPS、俄羅斯格洛納斯之後世界上第三個擁有自主衛星導航系統的國家。
北鬥一号還有一個國際導航領域中獨一無二的短封包功能。
2008 年的汶川大地震，道路、電力、通信也中斷，重災區失去了與外界的一切聯系。北鬥衛星導航系統的短封包通信功能發揮了大作用。據統計，在救援期間，搜救部隊用北鬥發了 74 萬條短信。
“‘巨人’對我們技術封鎖，不讓我們站在肩膀上，唯一的辦法，就是自己成為巨人。”北鬥一号衛星總指揮李祖洪說。
北鬥一号系統，讓中國自己的衛星導航系統實作了從無到有的巨大跨越。
打赢頻率保衛戰
任何一個國家，想要發展自己的衛星導航系統，必須首先向國際電信聯盟（ITU）申請頻率。而當時，最适合衛星導航的黃金頻段已經被美俄全部占用了。
中國隻能和歐盟競争同一段頻率。這一小段頻率，隻有黃金頻段的四分之一，卻是建設一個全球衛星導航系統最基本的頻率需求。
2000 年 4 月 17 日，中國向國際電信聯盟提出頻段申請；同年 6 月 5 日，歐盟伽利略衛星導航系統也提出了頻段申請。
關于頻率申請，國際電信聯盟有兩個規則：“先用先得”和“逾期廢棄”。
“逾期廢棄”，就是說頻率有效期以申請日期開始計算，7 年内沒有成功使用就算申請廢棄。是以，中國北鬥二号的首顆衛星必須在 2007 年 4 月 18 日零點之前成功發射并成功播發信号，否則就“逾期廢棄”。
而因為中歐雙方申請的頻率有一段高度重合，雙方需要競争，誰先把衛星送上去并成功播發信号，誰就拿到了這個頻率的使用權——這就是“先到先得”。
中國申請這一頻率較早，但啟動晚，北鬥二号 2004 年才開始，在起跑線上輸了歐盟伽利略系統 2 年。
北鬥從業人員加班加點，争分奪秒地完成所有研制工作。之後，所有從業人員又一齊進駐西昌衛星發射中心，安裝置、扛機櫃、布電纜，無論是院士，還是型号老總和技術人員都一起排班，大幹體力活，隻為盡早讓衛星升空。
2007 年 4 月 14 日，北鬥二号首顆衛星成功進入太空。
2007 年 4 月 14 日 4 時 11 分，大陸在西昌衛星發射中心用“長征三号甲”運載火箭，成功将一顆北鬥導航衛星送入太空。新華社記者 李剛 攝
3 天後，2007 年 4 月 17 日 20 點，這顆衛星成功發出了第一組信号，這意味着中國正式啟用了申報的頻率資源。此時，距離“逾期失效”的時間點隻差 4 個小時。
這一天，中國不僅僅成功取得了頻率保衛戰的勝利，更正式拉開了北鬥區域導航系統建設的序幕。
2012 年 12 月 27 日，北鬥衛星導航系統正式提供區域服務，實作了全天時全天候為亞太大部分地區提供定位導航授時服務。
北鬥的應用隻受到想象力的限制
北鬥二号的建成，讓中國自己的衛星導航系統達到了與國際先進一緻的水準。而站在前兩代星座的肩上，北鬥邁向全球化的第三步走得很穩。
2015年3月30日，首顆北鬥三号試驗衛星發射成功。
2017 年 11 月 5 日，北鬥三号全球組網雙星首次發射。
2018 年一整年，北鬥共發射了 18 顆衛星，創造了世界紀錄。
2018 年 12 月 27 日，北鬥三号基本系統建成并開始提供全球服務。
2020 年 6 月 23 日，伴随着山呼海嘯的巨響，底部拖曳着耀眼白色尾焰的長征火箭騰空而起，它把北鬥三号最後一顆全球組網衛星送入了太空。至此，中國提前半年完成北鬥全球衛星導航系統星座部署。
6 月 23 日，大陸北鬥三号全球衛星導航系統最後一顆組網衛星在西昌衛星發射中心點火升空。新華社記者 江宏景 攝
如今，北鬥衛星導航系統的服務已惠及全球。
在中國入網的智能手機，有 70%以上提供北鬥服務，基于北鬥導航服務的電子商務、移動智能終端生産、位置服務等等也已經廣泛地進入了我們的消費、經濟和生活中。
采用北鬥航标遙測遙控裝置的一艘大型燈船投放在珠江口擔杆水道（2019 年 6 月 20 日攝）。新華社記者 田建川 攝
2020 年 4 月 9 日，在位于甯夏吳忠市利通區金積鎮塔灣村的智慧農業科技示範區，裝有北鬥導航系統的拖拉機在自動駕駛進行水稻管理（無人機照片）。新華社記者 馮開華 攝
在世界範圍内，也已有半數以上的國家在使用北鬥系統。巴基斯坦的交通運輸、港口管理，緬甸的土地規劃、河運監管，寮國的精細農業、病蟲災害監管，文萊的都市現代化建設、智慧旅遊，印尼的海上內建應用，還有沙特、阿聯酋、埃及、突尼西亞、阿爾及利亞等等國家……
以北鬥為基礎，中國已經搭起了一條現代的太空絲路。
“北鬥的應用隻受到想象力的限制。”這是數萬人北鬥人的豪言壯語，也是北鬥的未來。
來源：科普中國