3月30日21時52分，我國第17顆北斗導航衛星在長征三號丙火箭的托舉下呼嘯升空，隨著它在太空棋盤上落定，標志著我國北斗衛星導航系統由區域運行向全球拓展。廣袤的太空中，中國人的“天眼”視角越來越開闊。
從1994年正式啟動北斗導航系統建設，到2003年我國第一代衛星導航系統正式開通運行；從2012年形成覆蓋亞太大部分地區服務能力，到如今全球組網，北斗導航人一路披荊斬棘，闖出了一條中國式自主導航之路。
20年跨越三大步
一談到衛星導航，作為普通人的你我，往往會發出這樣的疑問：GPS導航不是挺好用的嗎，為何還建北斗導航系統？
“不，一定要有自主的衛星導航系統。”這是血與火的啟示，也是各大國不約而同的共識。正因為如此，衛星導航成了大國角力和暗戰的競技場。美國和俄羅斯分別開發了GPS和格洛納斯衛星導航系統；歐盟不甘示弱，致力于建設獨立的伽利略系統；印度、日本也在積極謀求建設獨立自主的衛星導航系統。
可是，當我國1994年正式啟動北斗導航系統建設時，驀然發現已經比GPS導航系統晚了差不多20年。“20年的差距，對我們來說是一個巨大的壓力，當然同時也是動力。”北斗導航衛星系統總設計師謝軍說。
困難面前，北斗導航人沒有退縮，而是知難而進。經過數年攻關，2000年先后發射2顆北斗導航試驗衛星。經過3年的調試、測試和試運行，2003年，我國第一代衛星導航試驗系統正式開通運行，而且利用兩顆地球靜止軌道衛星實現區域導航定位屬于世界首創。
北斗試驗系統的建立，實現了我國衛星導航定位從無到有的突破。“但也存在一些問題，如覆蓋范圍有限、用戶數量受限、定位精度不高、不適用于高速移動的用戶等。新一代北斗衛星導航系統的建設迫在眉睫。”謝軍說。
謝軍介紹，“其實在北斗試驗系統建設的同時，我國已開始新一代北斗導航系統的研制。”2004年，北斗衛星導航區域系統工程正式立項。2007年，我國北斗衛星區域導航系統第一顆中圓軌道衛星發射成功，拉開了北斗區域導航系統建設的序幕。
從2004年到2012年，短短8年時間，我國完成了16星密集發射、快速組網提供服務的壯舉。中國以讓人難以置信的速度，全面完成區域導航系統建設，形成覆蓋亞太大部分地區的服務能力。
“與2011年試運行時相比，北斗目前的服務能力又有了大幅提升。”北斗衛星導航系統新聞發言人冉承其說。據了解，2012年，北斗系統覆蓋區域由東經84度至160度擴展到東經55度至180度；系統定位精度由水平25米、高程30米提升為水平10米、高程10米；測速精度由每秒0.4米升至每秒0.2米，系統精度和穩定性明顯提高。
20年，我國北斗衛星導航系統實現了從“無”到“有”、由“粗”到“精”、由“區域”到“全球”的跨越和蛻變，如今，正按照“先試驗、后區域、再全球”三步走的戰略，向全球衛星導航系統闊步前行。
源于自主創新
用20年的時間，從落后于GPS導航系統20年到基本相當，人們不禁要問，北斗導航人是如何做到的？
謝軍回答說，“源于自主創新、團結協作、攻堅克難、追求卓越的北斗精神。”
銣原子鐘是最為典型的例子。說到銣原子鐘，謝軍感慨萬千。銣原子鐘被譽為衛星導航定位系統的“心臟”，其性能指標是決定定位系統指標的主要因素之一。北斗系統建設之初，國內缺乏銣原子鐘的研制經驗，最初計劃北斗衛星裝載的銣鐘有2臺是國產，2臺從國外進口。
謝軍清楚地記得，為了進口銣鐘，他們與歐洲某公司負責人從白天談判到凌晨四五點，仍舊談不下來，不是要價太高，就是性能指標提不上去。“像星載銣鐘這樣的關鍵產品，必須自己干！”回賓館的路上，謝軍暗下決心。
然而，銣原子鐘技術難度非比尋常，立項之初也只有美國和歐洲掌握了此項技術，其中碰到的首要問題是空間環境的適應性問題。謝軍告訴記者，地面各種性能指標很好的銣原子鐘，一到太空，便會受到溫度、磁場、真空等空間環境影響，因此，星載銣鐘設計技術要求更高，需要考慮更多空間影響因素、更高技術指標要求和工藝要求。
胸懷自主創新抱負的北斗導航人，迅速組織高校、科研院所專家，形成強大的團隊，經過幾年艱苦攻關，國產星載銣鐘研制成功，突破了國外技術封鎖。時至今日，經過大量衛星在軌運行狀態的檢驗測試，可以說，國產的銣原子鐘比歐洲引進的還要好。“北斗導航衛星工程，即使現在看來，很多關鍵技術的‘含金量’仍然很高，重要性也非常大。”謝軍自豪地說。
謝軍告訴記者，新一代高精度星載銣原子鐘已研制成功，不僅體型更小，而且性能提高了一個數量級，實現了銣原子鐘技術的自主可控。此次發射的新一代北斗導航衛星，采用的國產化器件，最具特點的是國產銣原子鐘和中國科學院計算所自主研發的“龍芯”。
此外，據北斗系統全球組網首發星總設計師林寶軍介紹，此次發射的新一代北斗導航衛星，在多個方面實現了技術突破：獨創性地提出了“功能鏈”設計理念，打破以往的分系統設計理念，有效降低衛星重量和功耗；將首次驗證星間鏈路，以減少地面測控站對導航衛星的操作次數，減少對地面布站的依賴，降低系統的運行管理成本。
一次次成功之后，北斗導航人從未滿足、從未止步，不斷投入新的任務之中，在太空中探索著新的坐標，描繪著航天自主創新更宏偉的藍圖。
產業前景廣闊
隨著北斗全球組網的鋪開，北斗應用也備受期待。
過去的一年，北斗導航系統的應用如火如荼，不斷取得新進展：北斗海外位置服務項目成功落戶巴基斯坦；北斗海事國際標準獲認可；約4000萬部具備北斗定位功能的智能手機投放市場……北斗系統的應用范圍已從交通運輸、海洋漁業、水文監測、氣象預報等行業和區域應用，發展到智能手機、車載導航等大眾電子消費領域。
過去，北斗應用主要集中在北斗終端的銷售方面。如今，推動北斗應用的主力，不再是傳統的終端生產廠家，而是行業解決方案提供商，其商業模式可以是搭建行業應用平臺、營造行業生態，還可以是通過運維收取服務費。“這是典型的借助互聯網思維，發展北斗大眾消費市場應用。”中國衛星導航定位協會副會長兼秘書長苗前軍說。
去年8月，北斗衛星導航系統與城鎮燃氣行業的跨界攜手，就是例證。
城市管網是現代城市的“血脈”。近年來不斷發生的城市管網事故提醒我們，關注城市管網安全刻不容緩。據了解，目前一些大城市的老城區里還有很多老舊管線、窨井等設施缺乏精準的定位和信息。僅北京1.6萬平方公里范圍內，達20到30年管齡的燃氣管線就有上千公里。如今，用上北斗定位系統，精度可以控制在1米，甚至厘米級范圍內，工作效率將大大提高。
我國城鎮燃氣管網總長度已超過40萬公里，并將在2016年達到60萬公里。苗前軍表示，這將為北斗系統帶來超過百萬臺終端用量的新興市場，同時也將為燃氣行業創造千億元級的經濟效益。
北斗正慢慢地進軍更多的信息化領域，比如居家養老服務、留守兒童關愛、電動車防盜……北斗衛星導航系統應用與智慧生活日益緊密。
苗前軍表示，中國衛星導航定位協會去年啟動了“百城百聯百用”行動，計劃整合吸納至少100個城市或地區的北斗地基增強系統，組成國家級的北斗地基增強服務平臺，扶持100個以上的行業深化應用示范，在全國100個以上城市引導和推動北斗精準位置服務的社會化深度應用。同時，配合北斗走出去，推動北斗系統為“一帶一路”建設提供支撐。苗前軍預計，2015年我國衛星導航與位置服務產業將延續以往的增長態勢，產值將超過1500億元。