星空浩瀚無比，以“星辰大?！睘檎魍?，我們對宇宙的探索和追求從未止步。

6月23日，是中國航天科技史上又一個被載入史冊的日子。這一天，北斗三號全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)最后一顆組網(wǎng)衛(wèi)星成功發(fā)射，我國提前半年全面完成北斗全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)星座部署。

一系列航天大動作，意味著中國北斗將真正實現(xiàn)服務(wù)全球、造福人類。

更為令人振奮的是，這項偉大的航天事業(yè)是完全由中國自主建設(shè)、發(fā)展和運行的，北斗導(dǎo)航衛(wèi)星單機和關(guān)鍵元器件國產(chǎn)化率達到100%，核心技術(shù)完全實現(xiàn)自主可控。

這背后，青島元素貢獻了“硬核”科技力量：

中國電子科技集團公司第二十二研究所為北斗系統(tǒng)裝上“火眼金睛”、穿上“護體鎧甲”，幫助北斗系統(tǒng)解決任何異常影響；

青島市光電工程技術(shù)研究院提供了太陽帆板監(jiān)視相機和太陽敏感器，將以往的純數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成可視的圖像，確保北斗系統(tǒng)在太空中按照預(yù)定軌跡“穩(wěn)穩(wěn)”地前進；

作為“后援團”，依托中國電子科技集團公司第41研究所和國防科技工業(yè)光電子一級計量站建設(shè)運營的北斗開放實驗室青島分實驗室也早已成立。

△資料圖

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為什么北斗升空我們?nèi)绱伺d奮

在了解北斗系統(tǒng)中的青島元素之前，我們必須花一點時間深入認識一下這項中國乃至世界航天史上“史無前例”的偉大工程。

自20世紀后期，我國開始探索適合國情的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)發(fā)展道路，逐步形成了“三步走”發(fā)展戰(zhàn)略：2000年底，建成北斗一號系統(tǒng)，向中國提供服務(wù)，中國的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)實現(xiàn)“從無到有”；2012年底，建成北斗二號系統(tǒng)，向亞太地區(qū)提供服務(wù)；2020年，建成北斗三號系統(tǒng)，具備完整全球服務(wù)能力。

從立項論證到啟動實施、從雙星定位到區(qū)域組網(wǎng)，再到覆蓋全球，我國衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建設(shè)走出了一條自力更生、自主創(chuàng)新、自我超越的建設(shè)發(fā)展之路。

如果說在浩瀚的星空中，北斗星是無可替代的指路明星，那么在我國的航天事業(yè)中，北斗系統(tǒng)就是當(dāng)之無愧前沿代表，它承載和見證了中國從航天大國邁向航天強國的歷程。

作為全球唯一由3種軌道衛(wèi)星構(gòu)成的導(dǎo)航系統(tǒng)，北斗系統(tǒng)是最精準的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)之一，其最終目標是為全球用戶提供全天時、全天候、高精度的全球定位導(dǎo)航授時服務(wù)。

△6月23日，我國北斗三號全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)最后一顆組網(wǎng)衛(wèi)星在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心點火升空。新華社記者 江宏景 攝

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)工程總設(shè)計師楊長風(fēng)說，北斗系統(tǒng)采用3種軌道衛(wèi)星組成了混合導(dǎo)航星座，這可以保證在全球任何位置、任何時間都可以給出精準的定位。與世界其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)相比，北斗的高軌衛(wèi)星更多，抗遮擋能力強，尤其在低緯度地區(qū)性能優(yōu)勢更為明顯。而美國GPS、俄羅斯格洛納斯、歐洲伽利略等導(dǎo)航系統(tǒng)都基本分布在單一高度軌道上。

北斗系統(tǒng)創(chuàng)新融合了導(dǎo)航與通信能力，北斗三號全球系統(tǒng)進一步提升了北斗獨有的短報文通信服務(wù)。這意味著，在應(yīng)急情況下或是沒有移動通信信號的區(qū)域，裝有北斗短報文模塊的北斗終端可以通過短報文進行緊急通訊。

高大上的科技，服務(wù)的是接地氣的生活。我們可以通過一組數(shù)據(jù)“化繁為簡”，對這種技術(shù)進行直觀感受：北斗三號的信息發(fā)送能力從原來的一次120個漢字，提升到一次1200個漢字；通信帶寬也進一步提升，從50萬用戶能力提高到500萬用戶。

中國北斗，星耀全球。

北斗作為貼近百姓生活的大國重器，越來越深入人心。目前，全世界一半以上的國家都開始使用北斗系統(tǒng)。北斗系統(tǒng)已在交通運輸、農(nóng)林漁業(yè)、水文監(jiān)測、氣象測報、通信系統(tǒng)、電力調(diào)度、救災(zāi)減災(zāi)、公共安全等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，產(chǎn)生了顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。

交通運輸方面，北斗系統(tǒng)應(yīng)用于重點運輸過程監(jiān)控、公路基礎(chǔ)設(shè)施安全監(jiān)控、港口高精度實時定位調(diào)度監(jiān)控等領(lǐng)域；農(nóng)林漁業(yè)方面，基于北斗的農(nóng)機作業(yè)監(jiān)管平臺實現(xiàn)了農(nóng)機遠程管理與精準作業(yè)，為漁業(yè)管理部門提供船位監(jiān)控、緊急救援、信息發(fā)布、漁船出入港管理等服務(wù)；

大眾服務(wù)應(yīng)用方面，北斗導(dǎo)航定位服務(wù)已被電子商務(wù)、移動智能終端制造、位置服務(wù)等廠商采用，廣泛進入大眾消費、共享經(jīng)濟和民生領(lǐng)域……

中國北斗，導(dǎo)航未來。

北斗系統(tǒng)的技術(shù)和能力水平，對標的是世界一流。據(jù)中國衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)管理辦公室，通過對之前29顆北斗三號衛(wèi)星的測試，系統(tǒng)能力已達到預(yù)期。后續(xù)，中國北斗將持續(xù)參與國際衛(wèi)星導(dǎo)航事務(wù)，推進多系統(tǒng)兼容共用，開展國際交流合作，根據(jù)世界民眾需求推動北斗海外應(yīng)用，共享北斗最新發(fā)展成果。

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興奮之余，更有一份驕傲

北斗系統(tǒng)凝結(jié)了全國的智慧，其中，自然少不了青島的“硬核”支持。

以剛剛完成系統(tǒng)部署的在北斗三號全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)為例，駐青科研院所中國電子科技集團公司第二十二研究所承擔(dān)了北斗某干擾檢測和某信號質(zhì)量監(jiān)測兩個工程項目。

這兩個項目可對衛(wèi)星傳輸?shù)降孛娴母黝愋托盘柤捌渌庪姶怒h(huán)境進行檢測分析和綜合評估，識別威脅北斗系統(tǒng)安全保障的各類影響因素，并對其進行快速實時分析和異常處理。

有了它們“保駕護航”，北斗各類型電磁信號和電磁環(huán)境就如同裝上“火眼金睛”、穿上“護體鎧甲”，北斗系統(tǒng)受到的任何異常影響都將被及時監(jiān)測和處理。

時間回到2018年初，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心以“一箭雙星”方式成功發(fā)射第二十六、二十七顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星，這兩顆衛(wèi)星是我國北斗三號工程第三、四顆組網(wǎng)衛(wèi)星。其中，青島市光電工程技術(shù)研究院也貢獻了兩個核心部件：

由青島光電院研制的太陽帆板監(jiān)視相機對太陽帆板的展開過程進行了拍攝，圖像順利傳回了地面衛(wèi)星測控站，圓滿完成了對組網(wǎng)衛(wèi)星太陽帆板運行過程的可視化監(jiān)測。

要知道，在此之前，中高軌衛(wèi)星發(fā)射后的在軌工作狀態(tài)一般依靠分析遙測數(shù)據(jù)來判斷。青島光電院研發(fā)的太陽帆板監(jiān)視相機在國際上首次實現(xiàn)在中高軌開展圖像監(jiān)視，實現(xiàn)了對中高軌衛(wèi)星活動部件的運動過程進行可視化監(jiān)控，創(chuàng)新性地開辟了中高軌衛(wèi)星在軌狀態(tài)可視化監(jiān)測的新途徑，填補了該領(lǐng)域的空白。

同樣來自青島光電院的產(chǎn)品還有讓衛(wèi)星有方向感的太陽敏感器。它是衛(wèi)星姿態(tài)確定系統(tǒng)的一個重要測量部件，體積小、質(zhì)量小、功耗低、結(jié)構(gòu)簡單。整體只有一元錢硬幣那么大，搭載一個只有小指甲大小的探測器，能接受太陽的信號。

有了它，衛(wèi)星在太空中接受太陽的照射便會產(chǎn)生電子電流，“照相機”會呈現(xiàn)電子流的強弱，形成一幅有不同電子流的圖像，并將這些信息實時傳回，地面會通過區(qū)分太陽信號的強弱,來確定衛(wèi)星的朝向和傾斜度,調(diào)整衛(wèi)星姿態(tài)。

作為北斗系統(tǒng)當(dāng)之無愧的“后援團”，依托中國電子科技集團公司第41研究所和國防科技工業(yè)光電子一級計量站建設(shè)運營的北斗開放實驗室青島分實驗室也早已成立并有效運轉(zhuǎn)。作為北斗領(lǐng)域首個以“推動北斗應(yīng)用”為目標的全國性非盈利開放合作與資源共享平臺，這個實驗室由中電科41所等七家單位聯(lián)合發(fā)起成立，在北京、西安、長沙、泉州等地設(shè)有分實驗室。

其中，青島分實驗室擁有衛(wèi)星導(dǎo)航仿真測試服務(wù)開放平臺、北斗用戶設(shè)備測試系統(tǒng)計量監(jiān)測裝置等大型科研服務(wù)開放平臺，依托在電子測量儀器、自動測試系統(tǒng)研發(fā)的專業(yè)技術(shù)隊伍和無線電、時間頻率等領(lǐng)域的計量測試技術(shù)研究隊伍，提供儀器資源、數(shù)據(jù)資源、專家資源、研究資源的開放共享服務(wù)和衛(wèi)星導(dǎo)航相關(guān)通用/專用儀器儀表計量測試服務(wù)。

從某種程度上說，“北斗導(dǎo)航”已經(jīng)成為青島科研院所的標簽之一。

△2020年6月23日，北斗三號最后一顆全球組網(wǎng)衛(wèi)星順利進入預(yù)定軌道，發(fā)射任務(wù)取得圓滿成功。（圖片來源：中國日報網(wǎng)）

當(dāng)然，除了技術(shù)支持者，青島也早早成為了北斗系統(tǒng)應(yīng)用的“受益者”。

北斗導(dǎo)航系統(tǒng)目前已大面積應(yīng)用于海上、野外安全保障。青島海洋地質(zhì)研究所在野外考察和海上科考中就一直應(yīng)用這個系統(tǒng)。

“這相當(dāng)于我們的安全保障，我們從2013年開始配備北斗終端，主要用于海上和陸域野外地質(zhì)調(diào)查的安全裝備保障，可在海上、偏遠山區(qū)等無手機信號地區(qū)保持與基地的實時聯(lián)系?！鼻鄭u海洋地質(zhì)研究所相關(guān)負責(zé)人王恒然介紹，依托中國地質(zhì)調(diào)查局安全生產(chǎn)管理保障系統(tǒng)平臺，可實現(xiàn)實時定位、信息通信、報送平安、一鍵報警，以及記錄野外調(diào)查人員、車輛、船舶行動軌跡等。

考察船一出海就有可能長達幾個月，到了海上手機就完全沒有了信號，通過北斗終端，才能讓后臺的工作人員知道科考船的位置、路徑等等?？梢哉f，北斗系統(tǒng)就是科考船與基地之間聯(lián)系的生命線。”

北斗導(dǎo)航系統(tǒng)除了在航海上發(fā)揮著重要作用，在農(nóng)業(yè)上更能顯其神威。

眼下，在平度張戈莊鎮(zhèn)，安裝了北斗系統(tǒng)的拖拉機變得十分智能，可以利用北斗系統(tǒng)提供的高精度定位信息，按照預(yù)定路徑實現(xiàn)自動行進、自動對行等精準作業(yè)。種植過程中，農(nóng)民只需氣定神閑地調(diào)整方向盤，便可以讓農(nóng)業(yè)機械如同長了眼睛，能自己看路、自己行走，完成對大蔥等作物的種植。

這樣一套神奇的系統(tǒng)，讓農(nóng)民不用經(jīng)驗就能把地種好，而且工作效率翻了番地提高。有了北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的助力，農(nóng)民雙手得以解放，農(nóng)業(yè)正向著智能化、精準化加速邁進。

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大國重器里，青島身影亮眼

配合國家戰(zhàn)略前沿，推動國家科技進步。在類似北斗系統(tǒng)這樣的大國重器中，青島元素在“上天入?！钡奶剿髦蓄l頻出現(xiàn)，越來越亮眼。

因海而生，向海而興，僅僅在海洋這一個領(lǐng)域，青島的多艘大洋科考船就為海洋強國戰(zhàn)略屢立戰(zhàn)功。粗略地數(shù)一下青島的科考船，就可以大致還原我國海洋科考的實力。

我國第一艘現(xiàn)代化的綜合性遠洋科學(xué)考察船“大洋一號”是我國承擔(dān)國際海底區(qū)域資源勘探開發(fā)活動的主力調(diào)查船；“科學(xué)”號是國內(nèi)最先進的幾條綜合科考船的建設(shè)“范本”；“向陽紅”系列成為我國海洋科考醒目的標簽；“蛟龍”號載人深潛器多次探秘深海大洋；“海燕”號水下滑翔機不斷刷新中國水下滑翔機工作深度……

在代表中國速度的高速列車研發(fā)制造領(lǐng)域，青島元素也“加足了馬力”。就在今年6月21日，歷經(jīng)近四年的科技攻關(guān)，中車四方股份公司項目團隊又突破高速磁浮系列關(guān)鍵核心技術(shù)，成功研制的試驗樣車并首次試跑成功，標志著我國高速磁浮研發(fā)又取得重要新突破，也為后續(xù)高速磁浮工程樣車的研制優(yōu)化提供了重要的技術(shù)支持。

首個、首次、首臺、最快、最深、最大……這樣的表述中，青島元素頻頻出現(xiàn)，一次次用青島的硬核實力刷新著我國各個領(lǐng)域科技發(fā)展的最前沿，在國之重器中肩負起青島的科技擔(dān)當(dāng)。

作者：耿耿