闪耀苍穹！

有北斗的地方，

就有方向；

有北斗的地方，

就有梦想。

从“一颗星”到“满天星”

早在20世纪70年代，我国就想建立自己的卫星导航系统。1983年，结合当时国内的经济和技术条件，陈芳允院士创新性地提出了“双星定位”的设想。1994年12月，北斗导航实验卫星系统工程获得国家批准。

20世纪90年代，美国已在GPS工程上投入了超过200亿美元，且每年的维护费用高达5亿美元；而当时中国的经济基础仍十分薄弱，研发包括航天在内7大领域技术的“863”计划预算也才只有100亿元。在早期研发导航系统的资金上，中美间的差距不止

十倍。

当然，当时的北斗项目除了缺钱，更大的困难是缺技术、缺人才。

20世纪90年代，西方国家几乎在所有高科技领域都对中国实施了严酷的技术封锁。1996年7月，包括美国、英国在内的33个西方国家又签署《瓦森纳协定》，对中国等国家实施军用、军民两用商品和技术的控制清单，电子器件、计算机、传感与激光、先进材料等9大类高新技术被实施禁运。

在既缺钱又缺技术、人才的情况下，北斗系统被逼出了自己的“开创性”：当时的北斗一号研发团队，陈芳允、孙家栋等人没有采用GPS的无源定位技术，而是另辟蹊径，以全新的有源定位技术（有源定位技术定位时，用户终端需通过导航卫星向地面控制中心发出一个申请定位的信号；无源定位技术则不需要），再结合陈芳允提出的“双星定位”理论，一举突破了外国的技术封锁——用两颗地球静止轨道卫星就可以对地面目标和海上移动物体进行定位导航，且能覆盖中国及周边区域。

2000年，北斗一号的首批两颗地球静止轨道卫星成功发射，北斗一号实验系统正式建成并开始投入使用。

尽管北斗一号看上去很简陋，但意义非凡——凭借这两颗卫星，中国成为继美国、俄罗斯之后世界上第三个拥有自主卫星导航系统的国家。

有了第一步，就会有第二步、第三步。

2004年，我国启动了北斗二号系统的建设。北斗二号并不是北斗一号的简单延伸，它克服了北斗一号系统存在的缺点，提供了海、陆、空全方位的全球导航定位服务，类似于美国的GPS和欧洲的伽利略定位系统。2019年5月17日23时48分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号丙运载火箭，成功发射了第45颗北斗导航卫星。至此，我国北斗二号区域导航系统建设圆满收官。

2009年，我国启动了北斗三号系统的建设。2020年6月23日9时43分，第55颗北斗导航卫星，也是北斗全球卫星导航系统的最后一颗组网卫星发射升空。

从“一颗星”到“满天星”，在这伟大的征程中，凝聚了中国科研单位、高校和无数航天人的努力和心血，他们在这26年的建设中攻克了一个又一个科研难关，为北斗建设的稳步推进做出了极大贡献。

这一期，我们就来看看北斗背后的部分高校力量。

有“北斗”的地方 就有中国高校力量

建设北斗的排头兵

国防科技大学电子科学学院北斗团队自1995年组建以来完整经历了北斗一号、北斗二号、北斗三号系统建设的全过程，后发展成为北斗系统工程建设主力、各阶段技术创新引领者，为我国北斗系统从无到有、从追赶到并跑甚至领跑做出了卓越贡献。

“把北斗事业建设好，是我们存在的唯一理由。”

跟着我国北斗系统的“三步走”发展战略，我们来看看国防科技大学北斗团队的每一步。

第一步：建设北斗一号系统，实现卫星导航从无到有。在北斗一号工程建设中，国防科技大学北斗团队突破了制约系统建设长达10年之久的重大瓶颈技术，成功研制出了北斗一号全数字快捕与信号接收系统，主要解决了低载噪比、短突发、大动态、多信号随机入站信号的快速捕获和信号接收等问题，实现了从无到有的突破。

第二步：建设北斗二号系统，从有源定位到无源定位，区域导航服务亚太。在北斗二号工程建设中，国防科技大学北斗团队攻克了一系列核心关键技术，其中最具代表的是攻克了信号体制难题和突破了系统建设中“卫星抗干扰”和“系统高精度测量”两大难题，成功研制了卫星关键载荷和地面运控系统主体设备，有力护卫了系统安全和支撑了系统建设。

在北斗二号工程建设中，首颗试验星发射升空经过某区域时，遭受到大功率电磁干扰，卫星发生间歇性失联。而此时，距离下一颗卫星发射计划仅有3个月时间。如果这个问题不解决，不但下一颗卫星不能按期发射，后续组网的10多颗卫星也将无限期推迟。消息传到国防科技大学北斗团队，成员们再次临危受命并立下军令状：保证3个月内完成任务，只会提前，绝不拖后！

虽然决心坚定，但他们面临的挑战非常严峻：卫星要求的抗干扰能力很强，但安装抗干扰设备的空间要很小，而且功耗要低。一些专家把这个难题比喻为“把大象装进冰箱”。为尽早完成任务，团队成员只能白天黑夜连轴转，玩命一般地与时间赛跑。最后，团队只用70天就兑现了承诺——将北斗卫星的抗干扰能力提升了1000倍。

第三步：建设北斗三号系统，架设“星间链路”，实现全球组网。国防科技大学北斗团队承担的北斗三号系统工程建设任务具有“三全”特点：全体制，所有的信号体制、系统体制及安全体制；全系统，从卫星到地面运控及应用、测试、试验验证全覆盖；全链路，所有的信号链路、应用链路全覆盖。同时，国防科技大学北斗团队还首创了环境段模拟分系统、全球仿真软件、复杂电磁环境模拟分系统三个系统。

但是，这世上从来没有坐享其成的创新成果，国防科技大学电子科学学院导航与时空技术工程研究中心大厅电子屏上的加班记录，见证着这一支北斗团队的努力和奋斗：陈雷、黄新明、张可平均每年加班达900个小时；李柏渝、黄龙、刘哲平均每年出差达190天……

“北斗一号到北斗三号是从溪流到海洋的跨越，坚持自主创新、奋力攻坚克难是我们完成跨越的灵魂，也是我们迎接未来融合时空挑战的基石。”国防科技大学北斗团队负责人王飞雪说，“把北斗事业建设好，是我们存在的唯一理由。”

“军中清华”

国防科技大学的前身是1953年创建于哈尔滨的中国人民解放军军事工程学院，即著名的“哈军工”。1970年，哈军工主体南迁长沙，改名为长沙工学院。1978年，学校改建为中国人民解放军国防科学技术大学。1999年，长沙炮兵学院、长沙工程兵学院和长沙政治学院并入国防科学技术大学。2017年，中央军委决策，以国防科学技术大学、国际关系学院、国防信息学院、西安通信学院、电子工程学院，以及理工大学气象海洋学院为基础，并将军委装备发展部第63研究所划入，重建国防科技大学，归军委建制领导。

国防科技大学（以下简称“国防科大”）是首批进入国家“211工程”建设计划的院校，是军队唯一进入国家“985工程”建设行列的院校，也是军队唯一进入国家首轮“双一流”建设支持的院校。学校拥有“天河”超级计算机、北斗卫星等多项世界级科研贡献，被誉为“军中清华”。

攀登科技高峰

国防科大攀登科技高峰的脚步从来就没有停歇过。

1988年，国防科大计算机系主动请缨，承担“银河－II”十亿次通用巨型计算机的研制任务。在没有相关技术资料的情况下，科大人依靠中国人的聪明才智，另辟蹊径，仅用4年时间就走完了别人要用10多年才能走完的路，于1992年11月研制出“银河－II”十亿次通用巨型计算机，填补了我国面向大型科学工程计算和大规模数据处理的并行巨型计算机的空白。

1997年6月19日，“银河－III”百亿次大规模并行巨型计算机又在国防科大诞生，其运算速度达到每秒130亿次。

2001年3月，由国防科大承担的“863”重大攻关课题———核心路由器研制成功。作为中国高速信息示范网的关键设备，核心路由器对国家高速信息网建设和信息安全具有十分重要的意义。这台定名为“银河—玉衡”的核心路由器，打破了我国高端路由器长期依赖进口的局面，实现了我国信息领域核心技术的跨越式发展。

我国第一台全内腔环形激光器、第一台两足步行机器人、第一辆磁悬浮列车及其中低速试验线……这一项项高科技成果的诞生，无不镌刻着科大人的赤诚与智慧，无不镌刻着科大人胸怀祖国、志在高峰的理想信念和在高科技领域敢于创新、敢于超越的精神。

目前，国防科大已形成了以装备科研为主线的军事科学与国防科技发展研究、基础研究、应用研究、工程型号研究协调发展的科研新格局，其整体科技实力已进入全国高校前列。

“我的梦就是北斗梦”

北斗系统与其他国家的卫星导航系统相比，存在两大特色服务：一是短报文通信服务，二是高精度服务。所谓的短报文通信服务指的是北斗系统能够支持用户在世界上任何一个没有连接移动网络的地方进行短信的发送，且短信的发送速度达到了每次一千个汉字。除此之外，短报文通信服务还支持语音和图像的传输，极大地提高了通信的方便性和丰富性。

中圆轨道（MEO）卫星报文通信接收机是北斗三号全球短报文通信功能星上处理的核心，在短报文通信系统中发挥着桥头堡的关键作用，而这一“独家秘籍”有着北京理工大学的科技基因。

从2013年开始，北京理工大学安建平教授团队便开始探索北斗全球短报文MEO星上处理关键技术。经过艰苦攻关，团队率先通过仿真试验和原理样机实测数据，给出了短报文星上处理机的性能、复杂度、功耗和抗干扰能力包络，相关结果为用户单位和工程总体提供了至关重要的参考依据，加快了北斗三号短报文通信服务的立项进程。

此外， 从2005年起，北京理工大学雷达技术研究所就一直在为北斗卫星导航系统默默付出。2010年，团队完成了我国首批北斗二代基带处理芯片的流片，实现了我国北斗二代军用终端系统“中国芯”的重大突破，打破了国外垄断；2012年，团队完成了我国第一部北斗二代手持基本型终端系统，实现批量装备；2013年，团队研发的北斗双模用户机，在芦山地震救灾中得以应用。

北京理工大学雷达技术研究所在北斗二号卫星工程总结大会中获得了“突出贡献集体奖”。这是对他们努力付出的嘉奖。

打造北斗二代军用终端系统“中国芯”

“北斗系统是什么，就是中国的GPS。” 北京理工大学雷达技术研究所副所长刘峰说，“在北斗大系统中，我国投入数百亿元建起卫星和地面站，若无法拥有自主知识产权的应用终端系统，不仅会丧失发展这一民族产业的机会，而且依赖于国外的卫星定位系统一旦崩溃，银行、通信等领域都将面临瘫痪，带来严重的安全问题。”

2005年，从北京理工大学博士毕业留校仅半年，刘峰便被他所在的雷达技术研究所委以重任——带领一个年轻的团队承担我国北斗二代导航一款军用设备的研制。30多人的队伍中，只有2名教师，其他人都是在读的硕士生和博士生。“压力巨大，基础薄弱，只能拼命了。”刘峰说。

这是充满了激情与奋斗的8年：晚上9点忙完其他工作后，刘峰又出现在北斗团队办公区的身影；夜里12点后，项目办公室仍然不熄的灯光；在被废弃、连厕所都没有的学校实验室里，团队成员决心完成封闭开发任务的坚毅表情……这些点滴，拼凑出刘峰和他的团队对这项事业的投入与热爱。

2010年，刘峰带领团队完成了我国首批北斗二代基带处理芯片的流片，实现了我国北斗二代军用终端系统“中国芯”的重大突破。2012年，刘峰带领团队完成了我国第一部北斗二代手持基本型终端系统，实现批量装备。

刘峰说：“作为一名科研工作者、一名国防科技类公司的带头人，我的梦就是北斗梦，希望每架飞机、每辆汽车、每部手机都可以用上北斗导航系统。”