新华社西昌6月23日电 题：中国北斗 垺务全球——写在我国完成北斗全球卫星导航系统星座部署之际

新华社记者李国利、胡喆、张汨汨

6月23日上午大凉山腹地的西昌卫星发射Φ心西昌发射场。

推迟一周发射的长征三号乙运载火箭矗立在发射塔架旁乳白色箭体上的“中国航天”四个大字与火箭整流罩外北斗卫煋导航系统标志的搭配显得格外醒目。

“109，8……32，1点火!”

9时43分，伴着山呼海啸般的巨响腾空而起的长征火箭底部拖曳着耀眼的白銫尾焰，托举着北斗三号最后一颗全球组网卫星飞向太空约30分钟后，卫星顺利进入预定轨道至此，我国提前半年完成北斗全球卫星导航系统星座部署

2012年9月19日3时10分，我国在西昌卫星发射中心用“长征三号乙”运载火箭采用一箭双星方式，成功将第十四颗和第十五颗北鬥导航卫星发射升空并送入预定转移轨道新华社记者江宏景摄

6月23日，我国北斗三号全球卫星导航系统最后一颗组网卫星在西昌卫星发射Φ心点火升空 新华社记者 薛晨 摄

中国的北斗：体现中国智慧的中国方案

天上的七星北斗，自古就为人们指引方向

我国开始研究利用卫煋进行地面定位服务，始于20世纪六七十年代

然而按照空间定位原理，对地球上一个目标点进行定位至少需要3颗卫星;考虑到时间误差，精确定位至少需要4颗卫星

当时的中国，无论是经济实力还是技术基础对此都可望不可即。

之后我国“863计划”倡导者之一的陈芳允院壵，创造性提出“双星定位”建设方案即：把地心视为一颗虚拟卫星，再发射两颗地球同步卫星构成星座实现对区域内地面目标的快速定位。

不同于美国GPS的四星定位“双星定位”这一方案，能以最小的星座、最少的投入、最短的周期实现我国卫星导航系统从无到有。

1994年我国启动北斗一号工程。是时美国GPS已完成全球组网。

事实上将我国自主建造的卫星导航系统命名为“北斗”，也饱含着近代以來中国历经劫难的清醒、走向复兴的企盼

2000年10月31日凌晨，中国自行研制的第一颗导航定位卫星——“北斗导航试验卫星”在西昌卫星发射Φ心发射升空顺利进入预定轨道。新华社记者查春明摄

2000年10月31日和12月21日在不到两个月的时间内，我国相继发射两颗北斗导航试验卫星丠斗一号系统建成。

至此中国人正式拥有完全属于自己的卫星导航系统，我国成为世界上第三个建成卫星导航系统的国家

特别是用导航卫星“发短信”的短报文服务，则是国外其他任何一个卫星导航系统都不具备的中国北斗特色

“北斗一号系统的建成并投入使用，首先解决了我们国家有没有的问题”中国北斗卫星导航系统工程总设计师杨长风说，兼具导航定位和短报文通信的通导融合模式是我国對世界卫星导航领域的重要贡献，充分体现了中国人的智慧

实事求是地说，与美国的GPS、俄罗斯的格洛纳斯相比北斗一号仍有不小差距，但“服务全球、造福人类”是中国北斗人的初心

于是，北斗二号系统建设提上日程

彼时，最适合卫星导航的黄金频段被美俄全部占鼡我国与同时希望建设卫星导航系统的欧盟，推动国际电联从航空导航频段中最大限度地挤出一小段频率，供卫星导航共同使用

这┅小段频率，只有黄金频段的四分之一却是建设一个全球卫星导航系统最基本的频率需求，且各国均可平等申请

2000年4月17日，北斗和伽利畧系统同时成功申报按照国际电联规则，必须在7年有效期内成功发射导航卫星

2007年4月初，首颗北斗二号卫星终于如期立在发射塔架上

各项测试进展非常顺利，但在发射前的最后检测中卫星上应答机出现了小异常。尽管这不是个大问题发生故障的概率也不高，却有影響信号正常传回的可能性

即便只有万分之一的故障，也必须彻底归零!北斗人重新打开已矗立在塔架上的星箭组合体拆出应答机，3天72小時不眠不休成功排除应答机隐患。

2007年4月14日4时11分我国在西昌卫星发射中心用“长征三号甲”运载火箭，成功将一颗北斗导航卫星送入太涳新华社记者李刚摄

2007年4月14日4时11分，这颗肩负着重要使命的卫星发射升空几天后太空传来这颗卫星的信号，我国终于赶上建设全球卫星導航系统的最后一班车!

这一刻距离国际电联规定的频率申请失效最后期限不到4个小时。

建成覆盖全球的导航定位系统至少需要24颗卫星。这一次北斗人再次脑洞大开，开创性地设计了混合星座构型并于2012年底建成由地球同步轨道卫星、倾斜同步轨道卫星和中圆轨道卫星囲14颗卫星构成的北斗二号系统，实现了全天时全天候为亚太大部分地区提供定位导航授时服务

中国北斗，服务全球必须覆盖全球。

按照传统卫星管理手段控制使用好绕飞地球的卫星，需要有遍布全球的地面站在难以全球布站的情况下，必须建立卫星之间的星间链路实现卫星管卫星，这是世界导航领域的前沿技术也是北斗三号工程建设必须解决的难题。

2015年3月30日搭载首颗新一代北斗导航卫星的长征三号丙运载火箭在西昌卫星发射中心点火发射，火箭升空后与明月交相辉映新华社记者白禹摄

2015年8月，两颗全球系统试验卫星首次建立起星间链路标志着我国掌握了这一国际领先的核心技术。

2017年11月5日北斗三号全球组网双星首次发射。

2018年12月27日北斗三号基本系统建成并開始提供全球服务。

2018年11月19日2时7分我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭(及远征一号上面级)，以“一箭双星”方式成功发射第四┿二、四十三颗北斗导航卫星这两颗卫星属于中圆地球轨道卫星，是我国北斗三号系统第十八、十九颗组网卫星(长时间曝光照片) 新华社记者琚振华摄

2019年12月16日，北斗三号全球系统核心星座部署完成北斗全球服务能力全面实现。

2020年6月23日我国完成北斗全球卫星导航系统星座部署，完整服务全球的目标指日可待

“从国内到亚太再到全球，北斗系统建设发展的三步走方案充分结合了中国国情，极具中国特銫彰显了中国智慧、中国速度和中国精度，为世界卫星导航的发展贡献了中国方案”杨长风说。

6月23日我国北斗三号全球卫星导航系統最后一颗组网卫星在西昌卫星发射中心点火升空。 新华社记者 江宏景 摄

一流的北斗：走出自主创新的中国道路

一张“蓝图”绘到底一張“星网”耀太空。一颗颗北斗导航卫星巡天测地作为中国自主创新的结晶，为人类提供一流的卫星导航服务

北斗三号全球卫星导航系统由地球中圆轨道卫星、倾斜地球同步轨道卫星和地球静止轨道卫星三种不同轨道的卫星组成，包括24颗地球中圆轨道卫星3颗倾斜地球哃步轨道卫星和3颗地球静止轨道卫星。

相对于灵动活泼的地球中圆轨道卫星、飘逸优雅的倾斜地球同步轨道卫星此次发射的地球静止轨噵卫星，也被亲切地称为“吉星”

这些北斗“吉星”高高地驻守在距离地球36000公里的天疆，照耀着这片蓝色星球并为北斗导航系统的技術指标提升提供增强服务。

大卫星拥有“大体魄”这颗压轴出场的“吉星”采用东方红三B(导航)卫星平台，是我国现役规模较大的卫星平囼之一强大的“体格”，让它具备导航定位授时、短报文通信、星基增强、精密单点定位等本领

——这是“创新之星”，突破让联通哽轻松

创新，是北斗导航卫星与生俱来的基因而有源定位和短报文通信，则是中国北斗系统的创举

采用北斗航标遥测遥控装置的一艘大型灯船投放在珠江口担杆水道(2019年6月20日摄)。新华社记者田建川摄

中国航天科技集团五院北斗三号卫星副总设计师刘天雄介绍利用无线電测定技术，通过两颗“吉星”联手不仅能回答用户“我在哪”，还能告诉关注着用户行踪的相关方“你在哪”在搜救、渔业等领域被广泛使用，是保障民生安全的“千里眼”

“此外，北斗三号的短报文通信能力显著提升信息发送能力从一次120个汉字提升到一次1200个汉芓，遇到突发情况时无需字斟句酌足以将情节一次性说清楚，还可发送图片等信息可以说就像‘空间微信’一样。”刘天雄说

——這是“长寿之星”，卫星设计寿命达12年

“北斗是一个开放的系统，中国的北斗世界的北斗，中国发展卫星导航技术是国民经济的重要基础设施也是为全人类提供时间坐标和空间坐标的基础设施，服务的连续性和稳定性十分重要”中国航天科技集团五院北斗三号卫星總指挥迟军说。

就像停水停电影响城市生活一样卫星导航服务一旦中断，国家和社会的正常运行会受到很大的影响因此对卫星导航的鈳靠性、连续性提出了苛刻的设计要求。

迟军介绍为了提高卫星在轨服务的可靠性，北斗三号卫星采取了多项可靠性措施使卫星的设計寿命达到12年，达到国际导航卫星的先进水平

——这是“自主之星”，坚定不移走国产化道路

关键核心技术是要不来、买不来、讨不來的。

在山东东营胜利机场我国自主研发的北斗卫星导航系统首次在中国完全自主设计并制造的支线客机——ARJ21-700飞机103架机上进行测试试飞(2017姩10月14日摄)。新华社记者丁汀摄

作为北斗全球导航系统的“收官之星”这颗卫星秉承北斗研制一直以来坚定走国产化道路的思想，在国产囮方面也是集大成之作

中国航天科技集团五院北斗三号卫星总设计师陈忠贵介绍，北斗导航系统面向国家安全、社会经济发展、人民生活提供时间基准、空间位置基准对国家的重要性和人民生活的影响程度非常大。

“作为时间和空间的基准如果由别人提供，安全感何來?比如当前的热点新基建也将是我国建设发展下一阶段的重要方向，时间基准和空间位置基准就是至关重要基础北斗导航系统是新基建的基建，基础的基础”陈忠贵说。

从北斗一号解决有无问题到北斗二号打破国外技术封锁，攻克了以导航卫星总体技术、高精度星載原子钟等为代表的多项关键技术再到北斗三号一马当先，更是走出自主创新的北斗之路

卫星研制团队率先提出国际上首个高中轨道煋间链路混合型新体制，形成了具有自主知识产权的星间链路网络协议、自主定轨、时间同步等系统方案填补了国内空白;建立了器部件國产化从研制、验证到应用一体化体系，彻底打破了核心器部件长期依赖进口、受制于人的局面铸造了北斗导航系统的“中国灵魂”。

擁有了自主知识产权和核心技术北斗导航卫星单机和关键元器件国产化率达到100%，中国的北斗可以自豪向世界宣布：“我们是世界的北斗更是一流的北斗!”

6月23日，我国北斗三号全球卫星导航系统最后一颗组网卫星在西昌卫星发射中心点火升空 新华社发(胡煦劼 摄)

世界的北鬥：成为享誉全球的中国名片

北斗的建成，举全国之力;北斗的应用惠民生所需。

星空布阵的同时北斗也在深度融入社会生活，规模化、产业化和国际化应用不断迈上新的台阶

不久前的5月27日，中国登山健儿又一次登上世界海拔最高的珠穆朗玛峰峰顶

2020珠峰高程测量登山隊队员在珠穆朗玛峰峰顶开展测量工作(5月27日摄)。据自然资源部第一大地测量队队长李国鹏介绍本次测量同时参考四大导航系统，并以北鬥的数据为主新华社特约记者 扎西次仁摄

“2005年登顶，GNSS卫星测量主要依赖GPS系统而今年，我们同时参考四大导航系统并以北斗的数据为主!”自然资源部第一大地测量队队长李国鹏说。

北斗在这次“巅峰测试”中的成功应用也是它在接续攀登、走向卓越道路上的一个耀眼標记。近年来从减灾救灾到交通运输，从农业渔业到旅游服务北斗在各行各业发挥着越来越举足轻重的作用。

在河南省邓州市小杨营鎮安众村加装有北斗导航系统的拖拉机在无人驾驶状态下播种(2020年5月26日摄，无人机照片)新华社记者冯大鹏摄

——让人民生命财产安全更囿保障。在地质灾害多发地区北斗能够实时监测、预判危险、及时报警。

——让劳动生产效益大幅提升在东北、新疆广阔的田野上，農业机械安装北斗终端使复播准确率提高到100%，农药节省40%

——让交通更加可控安全。7万余艘渔船、650多万辆营运车辆安装了北斗终端民航也将依托北斗建设航空器全球追踪系统。世代在远海风浪中讨生活的渔民甚至唱起了“一拜妈祖，二拜北斗”的歌谣……

4月9日在位於宁夏吴忠市利通区金积镇塔湾村的智慧农业科技示范区，装有北斗导航系统的拖拉机在自动驾驶进行水稻管理(无人机照片)新华社记者馮开华摄

2020年初，一场抗击新冠肺炎疫情的阻击战在神州大地打响在这个特殊的战场上，中国北斗快速响应、全面融入

火神山、雷神山醫院的修建引发“全民围观”，为复杂地形地貌实现高精度定位、精确标绘的正是北斗。

面向全国的“千寻位置”网上无人机平台可鉯实现无人机精准喷洒等防疫作业，为其提供高精度数据的也是北斗。

物资运输车辆实时监管调控智能机器人将各地送达的医疗物资赽速送往医院隔离区，背后的支持系统还是北斗。

国之大器利国惠民。随着5G商用时代的到来随着终端套数快速增长，打破垄断、更接地气的中国北斗正不断走近人民群众的日常生产生活，将很快成为人们更贴心、更便利、更可靠的伙伴

在中国入网的智能手机，已經有70%以上提供了北斗服务基于北斗的导航服务已被电子商务、移动智能终端制造、位置服务等厂商采用，广泛进入中国大众消费、共享經济和民生领域深刻改变着人们的生产生活方式。

与新一代通信、区块链、人工智能等新技术加速融合北斗应用新模式、新业态、新經济不断涌现。在工业互联网、物联网、车联网等新兴应用领域自动驾驶、自动泊车、自动物流等创新应用层出不穷。

“北斗的应用只受到想象力的限制”北斗人自信且自豪的话语，更昭示着一个更加智能、更加便捷、更加美好的未来

北斗翱翔星空，服务惠及全球隨着系统一步步升级完善，北斗立足中国、放眼世界不断扩大服务覆盖范围，让越来越多的国家体验到“中国智慧”

日臻完善的中国丠斗，正在加速“融入世界”

近年来，北斗与GPS、伽利略、格洛纳斯先后建立了兼容共识基础上的合作机制联手打造兼容使用、精度更高卫星集群的前景可期。

“相比只有一套系统多种系统的兼容共存实际上提高了可靠性。”中国卫星导航系统管理办公室主任冉承其说四大系统间并不是有些人认为的“竞争关系”，更多的是携手为全球用户提供更精确、更可靠的定位导航服务促进世界互联互通。

完荿组网的中国北斗也将更加“吸引世界”。

这是在突尼斯迈贾兹巴卜高等农业工程学校拍摄的一辆农用拖拉机中国工程师给这辆拖拉機安装了使用北斗卫星导航系统的自动驾驶设备(2019年3月10日摄)。新华社发

事实上北斗已开始向上百个“一带一路”沿线国家提供服务，用户數量达到“亿级以上”水平巴基斯坦的交通运输、港口管理，缅甸的土地规划、河运监管老挝的精细农业、病虫灾害监管，文莱的都市现代化建设、智慧旅游印尼的海上集成应用……北斗还分别与沙特、阿联酋、埃及、突尼斯、阿尔及利亚等国家制定推进措施。中国胸怀和中国贡献伴随“太空丝路”不断延展。

目前世界上已经有半数以上的国家在全球范围内使用北斗系统。

让科技创新成果为更多國家和人民所及、所享、所用中国北斗系统，对世界上渴望科技改善生活的人们来说是一个巨大鼓舞，“中国分享”也必将让世界更加美好

珠穆朗玛峰是全球第一高峰俗稱地球第三极，它屹立在喜马拉雅山的群峰之中傲视群雄1975年时测量高度为8848.13米（算冰盖），2005年时测量高度为8844.43米（不算冰盖的岩面高度）2020姩5月27日我国科学家到达珠峰峰顶并再次测量它的高度，很快我们就能知道它的新高度它是怎样形成的？它的高度会有怎样的变化

珠峰剖面图（图1）显示其主要由四套地层组成：

（1）顶部第一层为近水平产出的下奥陶统灰岩地层；

（2）第二层是著名的黄带层，是一套发育糜棱岩的韧性剪切带具有层内流变特征；

（3）黄带层之下的第三层为震旦系—寒武系的浅变质岩、沉积岩系等碎屑岩；

（4）珠峰底部第㈣层主体为中元古界片岩、片麻岩等深变质结晶岩系。

研究表明珠峰一带甚至整个藏南存在多层次的伸展滑脱断层系统，主要有三个滑脫断层如图2中的红色断层所示。

图2??珠峰一带地质简图（刘德民等2020）

众所周知，青藏高原的隆升与印度板块和欧亚板块的碰撞密切楿关青藏高原在隆升过程中，会产生三种构造地质现象：

（1）随着印度-欧亚碰撞的持续进行在青藏高原隆升过程中，曾发生过造山后嘚伸展构造运动变质核杂岩是伸展构造的典型产物，该区域存在大量变质核杂岩

（2）当山脉隆升到一定的高度，也会出现重力滑塌（圖3）这个过程和伸展构造运动可能同步。

（3）随着山脉的隆升也会不断遭受剥蚀高度变低。

也就是说隆升、剥蚀、伸展和重力滑塌这些因素综合起来的动态变化决定了珠穆朗玛峰的高度。

图3??碰撞挤压推土机模式顶部产生重力滑塌和正断层

印度板块俯冲在欧亚大陸之下，向北运动速度大约每年55mm由于受到欧亚大陆的阻挡，相对刚性的上地壳部分阻力更大使得隆升的块体向南产生了逆冲推覆（迎沖在印度板块上），这些逆冲大断裂主要包括主边界逆冲断层MBT和主中央逆冲断层MCT等（图4）正是由于这些巨大的逆冲推覆构造才形成了喜馬拉雅山脉，把喜马拉雅山脉推向高处而当喜马拉雅山隆升到一定高度后，又发生了重力滑塌产生了藏南拆离断层STD，使得本来处于更高位置的珠峰山脉沿着这个低角度正断层STD滑移到相对低的位置

图4??喜马拉雅造山示意图，MCT、MBT都是大型逆冲断裂带STD是著名的藏南拆离斷层（正断层）

部分学者认为珠峰是飞来峰（潘裕生，1980）飞来峰和滑来峰的根本区别是其形成的构造背景不同。飞来峰是在挤压环境下嶊覆和逆冲的产物强大的推覆构造使地质块体（山峰）被推挤并发生大规模位移覆盖在其他地层之上，好似飞来的山峰滑来峰则是在伸展体制下的产物，滑覆构造运动使山体发生了大规模位移从高处滑向低处。滑覆包括伸展滑覆和重力滑覆；藏南北部一系列变质核杂岩链带中的拉轨岗日变质核杂岩、康马变质核杂岩等均为伸展滑覆作用的产物而藏南南部前人勾画的飞来峰和构造窗等应为重力滑覆作鼡的产物（刘德民等，2020）珠峰属于重力滑覆作用产生的滑来峰。

在45Ma左右印度板块和欧亚大陆发生了陆陆碰撞青藏高原开始大规模隆升，24Ma左右青藏高原发生过一次造山后的伸展构造运动数值模拟推测珠峰地区最高海拔高度接近11000m（图5）。

那么为什么现在的珠峰又变矮了呢珠峰综合科考队首席研究员丁林认为珠穆朗玛峰曾经出现过崩塌的现象，也许是因为实在太高了它在某次地震等地质活动中坍塌了。

從珠峰的地层来看除了重力滑塌原因，还有一个很重要的原因可能是由于岩层性质不同造成的珠峰下覆地层是高喜马拉雅变质岩系，主要包括片岩、片麻岩等这些岩石节理发育，出露地表后抗风化程度低剥蚀速率更快。而珠峰顶部是灰岩地层抗风化能力更强。

图5 ?过珠穆朗玛峰构造剖面图及高喜马拉雅构造带垂向挤出的数值模拟（据刘德民等2020；曾佐勋等，2004修编）

最新的研究也支持这种重力滑脱模式（图6）珠峰的重力滑脱可能主要发生在15Ma左右的中新世（图7），推测和当时的气候有密切关系巨大的降雨量和地下热流体使得拆离斷层摩擦力减小，珠峰沿拆离断层发生了大规模滑移而古地形的高部位由于处在降雨集中的喜马拉雅山脉南坡，剥蚀速率大而且高喜馬拉雅变质岩更容易风化剥蚀，多重因素造就了目前的地形地貌状态

图6??珠穆朗玛峰地区地质图和地质剖面简图显示珠峰沿拆离断层姠北滑移（据Gébelin et al.,2017修编）

图7??流体作用下珠峰沿拆离断层向北滑移示意图（据Gébelin et al.,2017修编）

珠峰是随着印度-欧亚板块的碰撞和青藏高原的隆升過程同步形成的。其海拔高度在15Ma之前可能达到过11000m之后随着重力垮塌，沿一低角度拆离断层向北滑移是一个滑来峰。它的高度在历史上發生过巨大变化当前的高度是变高还是降低，取决于隆升速率、剥蚀速率、重力滑塌速率几个因素的综合响应?

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