2月1日，我国第五颗新一代北斗导航卫星在西昌卫星发射中心发射成功。新华社供图

第五颗新一代北斗导航卫星升空，标志着北斗系统从区域组网向全球组网平稳过渡——

■本报记者 倪思洁

2月1日15时29分，西昌卫星发射中心。伴随着火光、雾气和轰鸣声，长征三号丙运载火箭搭载着新一代北斗导航卫星，直冲云霄。在远征一号上面级的支持下，这颗新的导航星直接入轨，进入两万公里的地球中圆轨道。

这是迄今为止发射的第5颗新一代北斗导航卫星，也是我国发射的第21颗北斗导航卫星。它将与先期发射的四颗新一代北斗导航卫星，共同开展星间链路、新型导航信号体制等试验验证工作，并适时入网提供服务。

至此，新一代北斗导航卫星已“集齐”五颗星，北斗系统向全球组网迈出坚实的一步。

新一代北斗“大团圆”

第五颗星的加入，让新一代北斗导航卫星迎来了大团圆。

2015年3月30日，首颗新一代北斗导航卫星发射成功；7月25日，我国采用“一箭双星”方式发射两颗新一代北斗导航卫星；9月30日，第4颗新一代北斗导航卫星发射成功。

“第五颗星会跟其他四颗星一起，对北斗全球导航系统体制进行完整的验证。”中科院微小卫星创新研究院院长、卫星总指挥相里斌告诉《中国科学报》记者。

为了支持北斗区域系统向全球系统平稳过渡任务，第五颗星具备了更强大的功能。

中科院微小卫星创新研究院卫星副总师沈学民告诉记者，新星具备全球平稳过渡的导航信号、Ka星间链路、自主运行和空间环境探测四大功能。

沈学民介绍说，这颗星具备全球平稳过渡的RNSS导航信号，从区域导航向全球导航的过渡过程中，可以兼容两种导航特性，是从区域导航体制走向全球导航体制的很关键的一颗星。

其次，“采用了星间链路技术，可以容纳更多通信内容，以便把其他四颗星‘统’起来，确定导航系统的体制。”沈学民告诉记者，星间链路是北斗导航超越国际现有导航系统的关键，可以实现多颗卫星间的信息传输和交换，进一步提升系统运行管理能力和服务水平。

再者，“它还可以实现完好性监测，一旦有问题可以自行调整，能在没有地面管理的支持下生存，并为用户服务。”沈学民说。

此外，“22000公里左右的轨道里有很多空间高能粒子，这颗星能够对粒子的影响作出判断。”沈学民说。

中科院技术“大集成”

和新一代北斗导航卫星首发星一样，第五颗星也由中科院微小卫星创新研究院（上海微小卫星工程中心）抓总，与中国电子科技集团共同研制，采用了中科院导航卫星专用平台。研制工作调动了中科院12个研究所的科研力量。

目前，在航天领域，新技术常常困扰于“没上过天的不敢用，不用就没上过天”的恶性循环。而中科院微小卫星创新研究院副院长、卫星总师林宝军告诉《中国科学报》记者，中科院的研制团队就是要做“吃螃蟹的人”。

他们的“大胆”，成就了导航星的创新亮点。在系统层面，卫星平台突破了传统的分系统概念，提出了“功能链”的设计理念，简化环节，提高功能密度，降低体积、重量和成本；在载荷方面，科学院各大院所也为导航星的技术创新助力。

例如，新的导航星首次以高精度星载氢原子钟为主钟，而这款钟正是由中科院上海天文台研制。林宝军告诉记者，为了保证系统的可靠性和连续性，星上装载的氢钟和铷钟还可以实现时频的“无缝切换”，“如果一个钟出了问题，可以在20个皮秒（10-12秒）内切换到另一个钟上，对于用户来说，不会造成导航中断”。

中科院上海微系统所研制的“新微芯”安全芯片也被用于新星。“这是一种高集成度的抗辐照芯片，空间高能粒子打不穿，可以保证器件不受破坏。”中科院微小卫星创新研究院院长助理、卫星副总指挥李国通说，该芯片为后续卫星进一步提升自主可控提供了可能，也为我国卫星可以做得更小、更集成化奠定了基础。

此外，中科院武汉物数所、上海技物所、国家空间科学中心承担了星上有关设备的研制。

“卫星系统本身是一个多学科综合的总体。中科院有很多与卫星有关的研究所，可以支撑我们完成系统性的、集成性的创新技术。同时，科学院的科研人员有探索宇宙、量子通信等方面的科学目标，又为我们提出了新的牵引和需求。”相里斌说。

中国的也是世界的

作为航天人，相里斌觉得这支队伍应当扮好“三军”角色。“在卫星科技创新方面，我们应该成为国家创新的主力军；在型号研制、卫星工程方面，我们应该成为国家的一支战略方面军；在产业化方面，我们要成为一支生力军。”相里斌说。

如今，这支“生力军”非常活跃。从2012年年底北斗系统正式提供区域服务至今，北斗导航已形成包括基础产品、应用终端、运行服务等较为完整的北斗产业体系，完成初期市场培育，正在从行业应用拓展到大众应用。

“随着信息技术的发展，时间位置服务已经成为继互联网之后的又一次革命。建成自己的导航系统不仅能保证信息安全，还能促进国民经济发展。”林宝军说。

当前，国产北斗芯片、模块、天线等关键技术已取得全面突破，累计销售量突破1500万，高精度板卡和天线已分别占据国内30%和90%的市场份额；面向智能手机的国产北斗移动通信一体化芯片也已面市，并在国产手机上得到应用。

随着新一代北斗导航系统建成，北斗系统走向国际已指日可待。“北斗‘走出去’是必然的。”相里斌说，根据北斗系统全球组网建设计划，2018年将率先为“一带一路”国家提供基础服务；2020年形成全球服务能力，建成国际一流的全球卫星导航系统。

今年1月，习近平主席出访沙特、埃及期间，中国与沙特和阿盟分别签署了卫星导航领域合作谅解备忘录，习近平主席与埃及总理一同参观了中国高科技展的北斗系统专题展区。国家相关部门也在稳步推进北斗系统走出去。

“中国的北斗，将是世界的北斗。北斗人要建成一流的导航系统，让世界人民在任何位置享受到来自中国的高科技。”林宝军说。