“5、4、3、2、1，点火！”6月23日9时43分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功发射北斗系统第五十五颗导航卫星，暨北斗三号最后一颗全球组网卫星，至此北斗三号全球卫星导航系统星座部署比原计划提前半年全面完成。
完美收官，星耀全球。年，北斗卫星导航系统启动建设。20多年间，我国在西昌卫星发射中心共组织了44次北斗发射任务，利用长征三号甲系列运载火箭，先后将4颗北斗一号试验卫星、55颗北斗二号和北斗三号组网卫星送入预定轨道，任务成功率%。三代北斗人的接续奋斗，三代人北斗的傲骨雄心，中关村科学城既是见证者，也是参与者。凝心、聚力、转化、应用、智能、共生，北斗的故事还在继续，北斗所带来的时空信息服务能力将为科学城的企业提供更多创新动能。
国产原子钟万年差一秒
北斗系统建设“三步走”是结合我国在不同阶段技术、经济发展实际提出的发展路线。
第一步，建设北斗一号系统，解决了卫星最基本的问题，让北斗卫星的身体有了一副中国体格。第二步，北斗二号打破了国外的技术封锁，攻克了以导航卫星总体技术、高精度星载原子钟等为代表的多项关键技术，让卫星导航系统“心脏”跳动出中国心率。第三步，北斗三号系统启动建设，多项技术开始从并跑到领跑的征程。
中国航天科技集团五院北斗三号工程副总设计师、北斗三号卫星首席总设计师谢军曾将卫星导航系统比喻成“太空中的灯塔”。“一个这么高精度的太空灯塔，你怎么建立起来？位置谁来给测准？测准之后位置怎么保证是稳定的，这些方面都是很难的。”
计时装置原子钟是导航卫星的“心脏”。北斗二号研制初期，我国本打算从国外引进核心器部件原子钟，但由于外方原因，最终没能实现合作。
从无到有，困难重重。接二连三的失败，让他们的科研经常回到起点。两年时间，北斗团队攻克了原子钟这一最大技术“瓶颈”。星载原子钟的精度指标是几乎10万年才差一秒，更让人惊叹的是，如今北斗系统星载原子钟的精度已经提升到每万年差一秒。
“关键核心技术是要不来、买不来、讨不来的”，这一点五院北斗人在北斗研制的道路上感触很深。他们经历过关键单机和元器件被一些国家“卡脖子”的挫折，但始终没有动摇走自主可控道路的决心。因为五院北斗人深知北斗是国之重器，事关国防现代化建设和国民经济发展。
如今北斗系统采用新型氢原子钟、甚高精度星载铷钟以及原子钟的无缝切换技术，这项突破让导航系统的时频精度提高了一个数量级，性能完全满足我国北斗系统定位精度要求和卫星使用寿命。北斗三号卫星的使用期限也由原来的8年，提升至10至12年，卫星寿命延长可减少备份卫星数量，保证长期稳定为用户提供服务。
谢军表示，中国有能力也应该实现卫星导航系统及其核心部件自主可控国产化的目标。“北斗三号后期的所有卫星上应该说%的产品都是国产化的。”
短报文通信汉字覆盖万用户
北斗短报文通信功能是我国第一项具备全球覆盖能力的卫星通信业务，也是北斗卫星导航系统区别于其他国家卫星导航系统最重要的特色功能之一。有了短报文通信功能，北斗系统不仅可以“让你知道自己在哪儿”还可以“让其他人知道你在哪”，并传递除位置以外的其他有效信息。在交通航运、远洋渔业、科学考察、应急搜救、态势感知和指挥监控等领域发挥着不可替代的重要作用。
北斗卫星导航系统工程总设计师杨长风说，“在应急情况下或是没有移动通信信号的区域，装有北斗短报文模块的北斗终端可以通过短报文进行紧急通讯。北斗三号的信息发送能力从原来的一次个汉字，提升到一次个汉字。通信带宽也进一步提升，从50万用户能力提高到万用户。”
北斗三号短报文通信功能采用了先进的星上处理体制，把复杂的用户接入功能“从地上搬到天上去”。其中中圆轨道（MEO）卫星报文通信接收机是北斗三号全球短报文通信功能星上处理的核心，在短报文通信系统中发挥着桥头堡的关键作用，而这一“独家秘笈”有着北京理工大学的科技基因。
从年开始，北京理工大学安建平教授团队开始探索北斗全球短报文MEO星上处理关键技术。经过艰苦攻关，团队率先通过仿真试验和原理样机实测数据，给出了短报文星上处理机的性能、复杂度、功耗和抗干扰能力包络，相关结果为用户单位和工程总体提供了至关重要的参考依据，加快了北斗三号短报文通信服务的立项进程。
在北斗三号工程实施阶段，北京理工大学团队作为核心单位之一，承担了MEO报文通信接收处理机的研制工作，先后突破了多项关键技术，在极低信噪比、极高多普勒和极短时间窗口等多重约束下，实现了入站短报文的快速同步和可靠接收。截至年3月，已有8台北京理工大学参与研制的北斗MEO卫星报文通信接收机通过了在轨测试，目前均正常工作，效果良好。
“北斗+”赋能科学城千行百业
“北斗导航系统具备高精度、全天候的速度测量能力，可帮助准确估计无人集卡的运动速度等状态。”在北斗的支持下，主线科技的无人集卡在天津港已经累计完成近3万TEU的装卸量，里程突破15万公里。
“使农机的管理调度效率提高30%以上，土地有效利用率提高7%，农作物产量提高约5%，燃油消耗节约10%……”合众思壮极大地推动了北斗导航在精准农业领域的应用发展。
“泥石流、山体滑坡，对于这些地质灾害，最新的科技设备可以做到预先防范。”北京理工雷科电子信息技术公司将北斗导航系统应用到防灾减灾上。
车驶上高速，通过收费站时，北斗高精度定位技术将绘制车辆行驶轨迹，自动计算、结算高速公路里程费率，从而实现通行效率更高、收费更加精准……科学城的企业们正通过“北斗+”赋能各行各业，点亮百姓生活。
“河汉纵且横，北斗横复直”20年来，“因北斗而生，伴北斗而长”的企业也在中关村科学城深深扎根，十年磨一剑，打造自主北斗芯片。“22纳米工艺射频基带一体化导航定位芯片，体积更小、功耗更低、精度更高，参与完成的‘中国高精度位置网及其在交通领域的重大应用’获得了年度国家科技进步一等奖。”这是北斗星通的故事，推动北斗向民用开放，引领北斗应用核心技术发展，践行北斗强国梦未完待续。
“天上的星星参北斗”中关村空间信息产业技术联盟聚合了跟着北斗找‘方向’的众多领军企业。“中关村科学城很多企业在北斗应用产业链里面处于核心位置，从产业链上游的芯片、算法的研发，一直到中游的终端、系统集成，到公共平台以及下游的应用都十分完备。”中关村空间信息产业技术联盟秘书长欧阳玲表示，最后一颗卫星发射成功，对联盟、对北斗导航的整个产业都是一个非常重要的时间节点，全球网络全面建成，全球服务全面启动。正如中科院院士、“两弹一星”元勋孙家栋院士倡导的“天上好用，地上用好”，我们就可以做更多“地上用好”的工作。（余婧雯）