本报杭州5月31日讯

　　记者 陈宁 通讯员 张雪燕 邰秀珍

　　5月30日，一场突如其来的降雨，让杭州成为“堵城”。傍晚时分，中国航天科技集团五院北斗二号卫星系统总指挥李长江也被严严实实地堵在了从杭州萧山机场前往杭州市区的路上。3个多小时后，记者与他相约一见，他畅想道：“也许几年后，北斗导航系统就能以它精准的定位，改变城市的交通环境。”

　　李长江此行，又和“北斗”相关。5月31日，由省科协、浙报集团联合主办，浙江日报、省科技馆和果壳网承办的“科学+会客厅”，李长江开启了一场题为“对话北斗‘牧星人’”的讲座。我国北斗卫星导航定位系统的研发，历经了怎样的过程？从第一颗卫星发射升空至今，“北斗”的性能如何改良？“国字头”导航系统能否尽快实现民用？

　　曲折历程

　　就在本月，巴基斯坦成为“北斗”卫星导航定位系统的最新国外用户。这意味着，“北斗”这张覆盖亚太地区上空的导航定位网络，已经得到了更多的认可。

　　作为见证两代“北斗”的中国航天人，李长江在和记者说起这个消息时，没有想象中的骄傲。其实，“北斗”每一次的突破，都倾注着大量科研人员的心血。在讲座现场，李长江先和大家回顾了“北斗”诞生的曲折历程。

　　一开场，李长江为大家罗列了一张“北斗”的光辉履历表。

　　“其实，早在上世纪70年代，我国就已经提出了建立自己的卫星导航定位系统——灯塔系统。但由于国民经济无力支撑，这个系统无奈退出了历史舞台。”李长江回忆道，上世纪90年代，浙江籍院士陈方宇提出了用两个同步轨道卫星实现一个区域的导航定位的设想。“几乎在同一时期，他提出了和美国人相同的理念。”

　　直到2000年，我国第一个卫星导航系统——北斗一号建成。“自此我国成为世界上第三个可以独立自主进行卫星导航定位的国家。”李长江说，2012年底，我国自主研发了北斗二号卫星导航定位系统，“虽然北斗二号还是区域卫星导航系统，但是无论是无线电信号体制、无线电频率以及卫星轨道都已经具备了向全球卫星导航系统扩展的雏形。”

　　“我们预计到2020年，中国北斗卫星导航系统就可以为全球用户提供服务了，无论你走到世界的哪一个角落，都可以接收到北斗卫星的导航信号。”李长江说。

　　卫星发射升空，坐落在遥远的天际，用肉眼看，可能只是一个小小的点。但是，它从设计到发射，都要耗费科研人员数年的时间。花费少则几个亿，多则二三十个亿。正如每个人都要有自己的房子和家门的钥匙一样，一个卫星导航定位系统是事关国家命运的重要基础设施，李长江坚信，包括“北斗”在内的卫星导航定位系统，都将在军事上发挥巨大作用。

　　导航PK

　　从北斗一号到北斗二号，航天工作者们正在铆足全力改进“国字头”导航定位系统的性能。

　　目前，北斗二号导航定位系统，已经发射了16颗卫星，除了两颗实验用卫星，其余14颗在轨道上的定位卫星，组成了一个强大的定位网络。而相较于此前的北斗一号，北斗二号无疑具备更强大的性能——有效避免遭受电磁干扰和攻击，实现无源定位，在精确度方面大大提高。

　　“北斗”的任何一点进步，总是一次次引发大家的疑问：“北斗”导航系统，是否已经足以抗衡GPS？在李长江看来，这种说法现在依然“有点过”。

　　“目前，北斗二号建成的是区域定位卫星导航系统，覆盖范围只是整个亚太地区。举个简单的例子，我们能收到美国GPS的信号，但是到美国就不可能收到北斗的信号了。”他说，只有当北斗建成全球系统后，在世界各个角落都可以同时看到四五颗北斗卫星的时候，北斗才能像GPS一样覆盖全球的每一个角落。

　　另外，“在定位精度上，‘北斗’也正在向GPS看齐。GPS已经能将精度锁定在亚米级，而‘北斗’的精度还只在米级。”李长江展望，等到新一代“北斗”建成后，亚米级的精度也就指日可待了。

　　当然，作为卫星导航界的“新面孔”，“北斗”的进步除了人为的努力，还需要克服来自自然界的层层阻力。“无线电信号通过太空传输到地面，需要穿透大气层。大气层里的电离层会对无线电工作造成阻碍。”李长江说，科学家们要做的是“摸准”电离层，“摸准”以此产生的误差，以便在定位时减去这个误差，提高定位精度。

　　其次还有略不安分的宇宙。李长江举例：“一次剧烈的宇宙、太阳活动都可能对卫星造成干扰。像太阳这样的大恒星，喷发出的重离子一旦打到计算机芯片上，有可能造成数据位错误，从而影响到导航定位信息了。”

　　在现场，李长江专门提到一个细节：“比如导航系统中，决定导航精度的原子钟。北斗一号的原子钟是从国外买的，到北斗二号上天以后我们就有了自己的原子钟。”他说，虽然目前和“导航巨头”GPS相比，新成员“北斗”依然有很大进步空间，但是多年来“北斗”的点滴进步，折射出的都是国家科技实力的提升。“毕竟，造卫星是一个系统工程，涉及到力学、热学、材料学、微电子学、计算机和软件等等方方面面的知识。”

　　民用之路

　　本月，中国卫星导航学术年会刚刚在武汉落幕，期间，贴上“北斗”logo的各种终端产品引人注目。这是否意味着，“北斗”卫星导航定位系统的民用之路即将开启？

　　“我想会在不久之后吧。”李长江笑道，“北斗”在汶川地震、玉树地震、雅安地震发挥的作用，足以令我们对它的应用前景有信心。李长江打比方说，身在灾区，只要你的用户机不断电，哪怕网络、通讯全断，“北斗”终端依然能准确定位，帮助你逃离危险。当然，前提是这个终端下载在特制的“北斗”用户机上。

　　有点令人心急的是，这样的用户机，依然不是人人都能持有。“这不是很久远的事”，李长江说，“相关部门正在组织企业开发、生产北斗定位机，我们研制出的北斗芯片可以提供给厂家，让他们生产出不同种类的定位机。‘北斗’系统的服务也是免费的，用户只需要承担定位机的费用。”

　　定位的意义，远远不止你出门找路那么简单。李长江指着杭州城拥堵的马路说：“‘北斗’导航系统，可以改善一个城市的交通环境。”设想在所有的车上安装“北斗”导航，那么在上、下班的高峰期，系统可以自动接收城市的路况，“建议”车主到车流量较少的马路上行驶。

　　听起来，有点像交通广播。“其实不是。”李长江说，“大热门无人汽车，我认为完全可以实现。在车上安装‘北斗’导航，汽车能够自动接收道路信息，选择一条最佳路线行驶。”

　　被改变的，或许还有空中交通工具飞机。“通过定位导航缩短两架飞机的飞行距离，提升航线层高，从而增大飞行流量。”民航航班的晚点率将大大降低。在引导飞机自动着陆上，“北斗”导航也将大有可为。

　　当然，“北斗”导航也可以和生活走得很近。国外的一些旅游景点、博物馆将介绍信息制作成语音讲解系统，与导航仪结合起来，当游客走到某个地点就会自动播放。“杭州是一个非常美丽的城市，如果‘北斗’导航这方面的功能开发后，游客完全可以自己玩转整个杭州。”