近日 ， 中国卫星导航定位协会在京发布《2021中国卫星导航与位置服务产业发展白皮书》(以下简称白皮书) 。 白皮书显示 ， 2020年我国卫星导航与位置服务产业总体产值达4033亿元人民币 ， 较2019年增长约16.9% 。 在全面助力抗击疫情、助力2020珠峰高程测量和全国地质灾害监测预警等工作中 ， 北斗系统发挥了重要作用 。
近年来 ， 经过几代中国科技工匠的技术攻关和应用实践 ， 国内以北斗为核心的导航与位置服务技术创新持续活跃 ， 国产芯片、模块等关键技术取得有力突破 ， 北斗系统已全面融入生产生活 。 在中国北斗关键技术实现并跑和领跑的时代伟业中 ， 作为中国北斗创新发源地 ， 航天基地聚集了以航天科技集团五院西安分院、航天科技集团六院、中科院授时中心等为代表的国家队 ， 以及航天恒星、北斗安全等众多商业航天企业 ， 他们为中国北斗事业的发展壮大 ， 贡献了举足轻重的“航天力量” 。
2020年6月 ， 北斗三号“收官之星”在西昌卫星发射中心成功发射 ， 该星与已经在轨的29颗北斗三号卫星完成了全球组网 ， 全面建成北斗全球导航系统 。 此举标志着中国人自己的导航系统——北斗即将全面建成 ， 彰显了建设世界科技强国的雄厚实力和中国速度!
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从1994年北斗一号工程立项 ， 到2020年北斗三号全球组网成功 ， 在这项国家工程的背后 ， 航天科技集团五院西安分院(下简称西安分院)扮演了中流砥柱的角色 。 北斗三号在轨运行的30颗卫星中 ， 有20颗卫星的有效载荷系统出自西安分院 。
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为了实现这些卫星系统100%部件级国产化 ， 西安分院付出了几代人的努力 。 导航分系统、天线分系统、星间链路等有效载荷是北斗三号卫星的核心系统 。 除此之外 ， 西安分院的研制人员还为北斗三号第52、53颗卫星装上了报文通信等增量载荷 ， 使得北斗三号全球导航系统拥有了全球搜救、报文通信等增值服务 ， 升级了整个导航系统的功能 。
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除此之外 ， 北斗三号全球导航系统使用的是无源时差定位体制 ， 用户在定位时首先需要获得信号中携带的精确时间信息 。 该精确时间信息的源头是高精度原子钟 ， 为了能将原子钟的精确时间信息传递到用户 ， 西安分院在国内首次提出并实现了通过预失真技术解决导航信号质量生成的难题 。
卫星在轨运行中 ， 最容易受到大气层的影响 ， 信号出现问题很难排查 ， 为了解决这一难题 ， 西安分院的设计师们提出在星上进行自主完好性监测 ， 并创造性地开展工作实现了目标 ， 为有效载荷进一步改进以及我国空间元器件研制、空间环境研究提供大量原始资料 。
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为确保北斗导航卫星组网成功 ， 西安分院天线研制团队3年内 ， 先后为北斗三号卫星平台研制了多套不同的分系统布局配置并在轨稳定运行 ， 确保产品质量受控 ， 快速完成组批研制 ， 成为现今成熟度最高的天线之一 ， 开启了天线研制的“北斗速度” 。
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此外 ， 为应对导航卫星新型天线研制与技术发展需求 ， 研制团队先后攻克了天线高功率、宽带、高增益、一体化、轻量化、高集成度等诸多难题 ， 在极为苛刻的温度条件下 ， 经历数百次试验积累 ， 首次实现了构架偏置反射面天线在卫星系统中的应用 ， 性能指标均达到国际先进水平 。
在卫星天线研制过程中 ， 西安分院研制团队不仅使得卫星各项性能达到国际先进水平 ， 也形成了一系列航天科技集团标准和国家发明专利 ， 相关成果已经实现了转化应用 ， 并带动卫星天线研制产业链能力提升 。
而另一方面 ， 北斗升空的能量传送和卫星的精准入轨 ， 背后动力均来自航天科技集团六院 ， 20年来 ， 航天科技集团六院研制生产的75吨级和4.8吨级常规发动机、8吨级氢氧发动机 ， 分别承担着火箭的助推和一级动力、二级动力、三级动力 。 根据每次发射的不同功能需求 ， 航天科技集团六院为执行任务的三型火箭配备了不同的动力组合 ， 为确保火箭成功发射、北斗卫星精准入轨提供了稳定可靠的动力源泉 。
加速北斗技术转化
助推产业升级
除了在国家重大需求上保持技术领先之外 ， 北斗技术也正在加速转化成现实生产力 ， 促进国民经济增量提质 。 例如 ， 脱胎于西安分院的陕西航天技术应用研究院 ， 依托研究院多年积累的卫星导航相关技术与研制能力 ， 基于北斗导航系统 ， 开发出了一款智慧旅游系统产品 。 通过这套系统 ， 景区可以实时掌控游客流量 ， 及时发现游客位置异常情况;游客通过手机微信就可以实现购票、入园、导览和旅途安全保障等一系列服务 。
航天基地辖区企业陕西诺维北斗信息科技股份有限公司在全球范围内首次将北斗技术应用在城市停车管理中 ， 研发了“北斗智慧停车项目” ， 打造了车位查询、停车引导、即停即走、无感支付的智慧化停车体系 ， 系统性地协调静态交通和动态交通 ， 有效缓解停车困难和交通拥堵 。
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中科星图空间技术有限公司将大数据、云计算和人工智能等新一代信息技术、地理信息技术与航空航天产业深度融合 ， 自主研发形成了GEOVIS数字地球产品 ， 覆盖空天大数据获取、处理、承载、可视化和应用等产业链环节 ， 在国内数字地球行业具有领先地位 。 公司面向政府、企业及特种领域用户 ， 提供以GEOVIS数字地球产品为核心的软件销售和数据服务、技术开发服务、数字地球一体机和系统集成 ， 促进了我国数字地球的产业化发展 。
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目前 ， 西安希德电子信息技术股份有限公司的多个系统及产品已成功应用到政府、军队、铁路、公安、民航、航运、水利等领域 。 作为陕西省第一个以民营企业身份与海军进行合作的单位 ， 希德电子的对海雷达更具有实用性 ， 可在强杂波背景中检测目标信号 ， 实现对目标的定位、跟踪和目标运动趋势预测 ， 并对多路数据进行融合处理 ， 为系统决策、指挥提供依据 。
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西安北斗安全技术有限公司成立于2016年 ， 是在北斗开放实验室(国内首个北斗资源开放共享平台)推动下 ， 成立的一家聚焦导航信息安全领域、专业从事无人机防控系统研究、雷达信号处理、信息化平台建设等产品研发及技术服务的高科技企业 。 此前 ， 在2021年丝博会上 ， 该公司曾携产品全天候无人机主动防御基站、无人机探测雷达和无人机光电跟踪设备参展 ， 该设备能够增强黑飞无人机的管控 ， 轻松实现智能管理 ， 在机场、港口及大型活动赛事现场等场地的应用非常广泛 。
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【西安分院|航天“国家队”贡献力量！总产值达4033亿元!航天基地这份“答卷”亮了】做强产业支撑 ， 做优技术配套 。 按照“产业航天”的战略规划 ， 航天基地下一步将在卫星通信、卫星导航、卫星遥感三大新兴产业领域重点发力 ， 持 续推进卫星数据获取与共享服务平台、地理信息产业园、卫星互联网相关产业项目建设 ， 推动“3+3+2”现代产业体系高质量发展 。
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