今年5月，第五十六颗北斗导航卫星成功发射，这是我国北斗三号工程的首颗备份卫星，也是北斗三号工程高密度组网之后，时隔3年的首发任务。

作为我国自主建设、独立运行的全球卫星导航系统，北斗系统是为全球用户提供全天候、全天时、高精度定位、导航和授时服务的国家重要时空基础设施。

从2000年年底北斗一号系统的建成，再到2020年7月31日北斗三号全球卫星导航系统建成开通，对于有着十四年“北斗”生涯的北斗三号卫星系统总设计师林宝军来说，他和团队先后研制并发射了12颗卫星。特别是2015年3月，林宝军和团队一起研制的我国新一代北斗导航卫星首发星，拉开了我国北斗全球系统组网建设的序幕。

“北斗应该是和我们老百姓日常生活关系最密切的一个卫星星座了，因为生活中85%的信息基本都与时空有关，而时空就是导航要干的事。”中国科学院微小卫星创新研究院副院长林宝军近日接受第一财经独家专访时告诉记者，他透露，对于已经应用于200个国家的北斗系统来说，接下就是要做更加泛在、更加融合、更加智能的国家综合定位导航授时体系，“解决天上深空的问题、室内的问题、水下的问题”。

北斗三号七成以上都是新技术

“天上的星星参北斗”。不管是交通运输、气象测报，还是救灾减灾、公共安全等，北斗系统提供服务以来，已经在多个领域得到了应用。特别是随着北斗三号的全球组网，“北斗+”高精度行业应用和“+北斗”的高精度大众化应用迎来新大机遇。

而在我国已经发射的三十多颗北斗三号卫星中，有12颗都是由林宝军所在的中国科学院微小卫星创新研究院(下称“卫星创新院”)研制的。特别是2015年3月成功发射的新一代北斗导航卫星首发星，就已突破了框架面板式结构、相控阵星间链路、时频无缝切换、新型信号体制等50余项关键技术，解决了北斗系统全球组网的瓶颈和系统运行连续性等难题，实现了关键器部件百分之百国产化。

“国际上有个惯例，在航天领域有个说法，为了系统可控，新技术不能超过30%，但对于北斗三号来说，新技术超过了70%也很好。”林宝军对记者解释，新技术不等于不可靠，只要是采用靠谱的、符合客观规律的技术，加上成熟的工艺和充分的实验，就能获得成功。“现在天上运行结果表明创新没有产生问题，而且解决了长期困扰我们的跟着别人用传统的技术很难跨越的技术瓶颈难题。”

这其中最重要的，源于三项突破：全球首台双频氢原子钟、Ka相控阵星间链路技术、导航卫星专用平台。特别是他带领团队全球首创的“Ka相控阵星间链路”技术，针对天上卫星如何对话的问题，实现了“一星通、星星通”，解决了制约北斗全球组网的瓶颈。

“星星之间的对话主要靠Ka技术，用Ka相控阵其实就相当于用30多条线把星星串起来，给它们建一个微信群，相互之间就能通信了。另外Ka技术还能相互测距，比如先测出我跟你的距离，你跟他的距离，这样就能算出我跟他的距离。这项技术能让星星们在7万公里的距离，测距精度最高可以到一个厘米。”林宝军解释。

同时，北斗导航卫星的“心脏”——氢原子钟，也是卫星创新院联合中国科学院上海天文台研制的，1千万年才误差1秒。

他解释，卫星导航之所以成立，就是因为我们可以把时间测得准了，“谁的钟做得好，谁就能把导航系统做得更好，它决定了导航能力的上限”。北斗三号采用的是钟的无缝切换技术——让氢钟和铷钟同时工作，也就是说如果氢钟坏了，可以无缝切换到铷钟，这个切换可以做到20皮秒，用户连感觉都没有，“也让我们的卫星的时频精度高出国外近一个量级”。

如今，北斗系统正与互联网、大数据、人工智能等新技术的融合发展，构建以北斗时空信息为主要内容的新兴产业生态链。截至目前，北斗系统已服务全球200多个国家和地区用户，国内多个导航地图供应商正式切换为北斗优先定位，日均使用量已超过3600亿次。

中国卫星导航定位协会今年发布的《2023中国卫星导航与位置服务产业发展白皮书》显示，2022年，我国卫星导航与位置服务产业总体产值达到5007亿元人民币，同比增长6.76%。其中，包括与卫星导航技术研发和应用直接相关的芯片、器件、算法、软件、导航数据、终端设备、基础设施等在内的产业核心产值同比增长5.05%，达到1527亿元，在总体产值中占比为30.5%。

而根据我国导航战略需求，2035年前将建成更加泛在、更加融合、更加智能的国家综合定位导航授时体系。

林宝军表示，接下来北斗要做下一代综合时空体系，解决天上深空的问题、室内的问题、水下的问题。“现在北斗卫星的覆盖，以及其他几大导航系统，覆盖的是地面以上到几千公里的一个空间。而从深空到室内再到地下做到无缝衔接还是很难的。特别是水下这块，难度最大。因为天上卫星的信号，还是靠微波信号传到地面到终端，而这些信号在水里是通不过的，这时候要用其他的一些方法。”

林宝军表示，接下来北斗要做下一代综合时空体系，解决天上深空的问题，室内的问题，水下的问题。“现在北斗卫星的覆盖，以及其他几大导航系统，覆盖的是地面以上到几千公里的一个空间。而从深空到室