科技驱动力抢占科技制高点。仰望天空，从北斗星空定向到北斗卫星导航，我们见证了古代人类智慧与现代科技力量的完美融合。根据去年底发布的《北斗卫星导航系统至2035年发展规划》，我国将在2025年完成下一代北斗系统关键技术研究，2020年完成下一代北斗系统建设。 2035年，新的一年，科研团队正在攻关哪些核心技术，下一代北斗系统将具备哪些新的硬核能力？
在中科院微小卫星创新研究院，记者看到，科研人员正在对去年刚刚发射的北斗三号最后两颗卫星进行在轨监测。
北斗三号卫星系统总体总设计师 李少前：我们刚刚完成了这两颗卫星的在轨测试。现在卫星上所有设备的状态和指标都非常好。
北斗三号卫星星座由中地球轨道卫星、地球静止轨道卫星和倾斜地球同步轨道卫星三种类型组成。最新发射的两颗北斗三号最终卫星是中圆地球轨道卫星。入网后，将进一步提高北斗三号全球卫星导航系统的可靠性和定位导航授时、全球短报文通信等服务性能。在支持北斗系统稳定运行和北斗规模化应用的同时，将对下一代北斗导航卫星技术升级进行相关测试。
北斗三号卫星系统副总指挥、科研管理部部长沉远：下一代星间互联是我们北斗系统必须不断增强的能力。另外，卫星的时间和频率也是我们的核心制高点技术之一，所以我们需要在这两方面开展相关的验证工作。
北斗三号卫星系统总设计师林宝军：我们目前正在测试我们的高精度原子钟，目前效果还不错。新的原子钟已经锁定在天空中，我们已经将它作为主时钟。目前，整个新的星间链路已经建立并正在逐步完成。一旦完成，它可以作为北斗四号的基础。
关键核心技术突破 让北斗闪耀天空
北斗系统是我国迄今为止建成的规模最大、最复杂、覆盖范围最广、服务性能要求最高、与人民生活联系最密切的航天系统。也是全国400多家单位、30万多名科研人员共同参与的项目。成果显着。几十年来，时频系统、星间链路技术、航天处理器等关键核心技术的突破，抢占技术制高点，让北斗系统大放异彩，真正走进我国生产和生活。
时频系统被称为北斗系统的“心脏”，为地面运行控制系统提供参考时频信号。从北斗一号开始，中国科学院上海天文台研制的时频系统一直为北斗系统提供连续稳定的时频信号，形成北斗时间。在实验室里，记者看到科研人员正在调试新型氢原子钟，这也是时频系统的核心设备。其性能指标直接决定了导航系统的定位精度。
中国科学院上海天文台高级工程师谢永辉：我们研制的第一个东西是23公斤的星载氢原子钟。它较早配置在北斗系统上，已连续运行近10年。后期我们还在研制一个更小的13公斤级星载氢原子钟，就是这个。其性能指标基本相同，然后重量大幅减轻，然后搭载在中轨卫星上，扩大其应用范围。未来我们会在下一代北斗导航中大规模使用它。
从最初购买外国原子钟，到自主研发铷原子钟，再到更高精度的氢原子钟，北斗系统的“心脏”越来越强大。总工程师林宝军表示，虽然科研团队已经在研究比氢原子钟精度更高的新型原子钟，但将第一座氢原子钟送入太空的过程仍然历历在目。
北斗三号卫星系统总设计师林宝军：大家都说它没上过天。对于一个价值数亿的项目来说，这是最重要的。如果坏了，那价值上亿的东西岂不是就没用了？为此，我们发明了无缝时钟切换技术。氢钟和铷钟同时工作。即使氢钟坏了，我也可以无缝切换到铷钟。这种无缝切换可以在 20 皮秒内完成。也就是说，如果氢钟坏了，如果时钟工作良好，时频系统可以达到比铷钟高1到2个数量级的精度。即使效果不佳，也可以改用铷钟，并且可以达到与现有导航系统相同的精度。
航天领域有一条不成文的规定，卫星采用的新技术比例一般不超过30%。然而，这个大胆创新的团队却让北斗三号首颗卫星在技术上有了70%以上的新意。此外，北斗三号研制团队还在全球首次实现了卫星自主诊断、隔离和修复。新的用户需求也可以在北斗三号卫星上直接赋能；开发团队首创的星间链路技术，使卫星测控覆盖范围从30%提高到100%，即使在地面站不足的情况下也能保证全球导航精度；采用国产龙芯抗辐射芯片，填补了国产航天处理器的空白，让核心部件真正实现自主可控，让北斗拥有了中国芯。
北斗三号卫星系统总设计师林宝军：正是因为这些创新，我们有了自己的系统，不再受制于人。北斗系统已在200多个国家使用，产值现已达到5000亿以上。所以，正是在航天高技术上，我们努力攻关，抢占制高点，才有了今天的北斗。
我国将建设北斗综合定位导航授时系统
根据《北斗卫星导航系统至2035年发展规划》，未来，我国将在保证北斗三号系统稳定运行的基础上，建设技术更先进、功能更强大的下一代北斗系统。功能齐全，服务更完善。
北斗三号卫星系统总设计师林宝军：北斗三号发射，梦想一匹马，驶向美好未来；跨越关口，定制，开启新征程。
这是北斗三号卫星系统总设计师林宝军写的一首诗《满江红·北斗三号终星》。它记录了北斗三号建设的关键节点，也梳理了北斗30年来的发展历程。
北斗三号卫星系统总设计师林宝军：展望未来，它会是泛在化、融合化、更加智能化。我们未来的导航系统会做什么？要建设更加泛在、更加集成、更加智能的PNT（综合定位导航授时）系统。
《2035年前北斗卫星导航系统发展规划》指出，下一代北斗系统将具有“准确可靠、随时接入、智能化、网络化、灵活”的代际特征，提供对地球表面开放空间的覆盖并且距离很近。地面空间米级到分米级实时、高精度、高完整性定位、导航和授时服务。按照规划，我国将于2025年完成下一代北斗系统关键技术研究； 2027年前后发射3颗先导试验卫星，开展下一代新技术系统试验； 2029年左右开始发射下一代北斗系统组网卫星，2035年左右发射下一代北斗系统组网卫星。完成下一代北斗系统建设。
北斗三号卫星系统总设计师林宝军：我们下一代北斗的目标很简单，就是实现深空、室内、水下的导航问题。通过这种创新工作、通过抢占制高点的工作，我们人民的生活将会越来越好。这是我们的愿望。
（央视记者 帅俊全 美美韩文阳）
