2018年11月1日，由中國航天科技集團有限公司五院總體部抓總研制的第41顆北斗導航衛星，即第17顆北斗三號衛星發射成功。這是北斗全球衛星導航系統地球同步軌道（GEO）衛星的首發星，具有強大的功能，因此獲得了“智多星”和“吉星”（GEO軌道導航衛星的諧音）的昵稱。

　　作為北斗三號衛星導航系統的高軌首發星，吉星除了具備傳統導航衛星的功能外，還懷有多項絕技，具有廣闊的應用前景與劃時代的意義，是我國作為負責任的航天大國的重要標志之一。

▲ 長征三號乙運載火箭托舉第41顆北斗導航衛星升空

　　有了它，自動駕駛范圍廣

　　吉星的第一項絕技，要從最近很熱的自動駕駛說起。

　　要想實現自動駕駛，車輛必須實時、精準地“知道”自己的位置，否則沒人敢讓它開進車水馬龍的公路。使用普通的衛星導航定位，會有幾米甚至十幾米的誤差，遠達不到上路行駛的要求，這就需要在地面建設基準參考站，進行“地基增強”以消除定位誤差。基準參考站不會跑，精確位置早知道，只要基準參考站把自己的衛星定位信息和實際位置間的誤差實時“廣播”，周邊的用戶就能據此去粗取精，獲得精密定位信息。

　　可問題又來了，一座基站只能覆蓋周圍幾十公里的地方。靠大量建設基站來實現精準定位，不僅耗資巨大，還無法實現熱點地區的全覆蓋。坐著自動駕駛汽車開出“定位服務區”？想想都可怕。這時候，吉星的衛星精密單點定位業務優勢就很明顯了。

　　吉星副總設計師劉天雄介紹，“在天上‘靜止’的吉星，可以像其他通信衛星那樣，向地面穩定地廣播導航差分和完好性增強信號。這樣一來，只需以全國已有的北斗導航衛星地面站為參考，得出各地定位誤差，再通過吉星播發精密單點定位信號告知用戶，即可實現動態分米級、事后厘米級的定位服務，足夠汽車自動駕駛、船舶精準停泊等場景使用，還省下了大規模建設基站的費用。”

　　說到省錢，現在最需要吉星精密單點定位服務來降低成本的，還是農業。“在我國東北、新疆的許多農場，大規模機械化精準農業還靠國外的星鏈導航系統（Star Fire）來提供高精度定位服務，不僅每年要為每臺農機上的終端支付上千美元服務費，還有可能因終端‘后門’泄露農業數據而威脅我國糧食安全。”劉天雄介紹，在吉星陸續上天、運營后，更多農場精準作業會用北斗終端，靠譜又省錢，未來甚至可能改變當前日出而作、日落而息的傳統生產方式，實現全天候、全天時農業作業，支撐農業強國建設。

　　有了它，航班起降更安全

　　吉星的另一項絕技，是面向民航等高端用戶的衛星導航服務星基增強（Satelite- d Augmentation System, SBAS）。

　　與自動駕駛、精準農業等應用場景不同，民航對導航信號完好性有嚴苛的要求。完好性，簡單地說，就是給我的導航信號要靠譜，萬一不靠譜也要盡早告訴我。航班在航路上飛行時，導航信號偶爾出現中斷并無大礙；可如果在飛機起飛和降落過程中，導航信號消失或出現偏差誤導飛行員起降操作，那可不得了。

　　“吉星會通過兩個頻點播發符合國際民航組織標準的星基增強信號，其中包含星歷誤差、衛星鐘差、電離層延遲等多種修正信息，進一步提升衛星系統定位精度，同時增強導航信號的完好性。”吉星總體主任設計師潘宇倩介紹，“萬一導航信號出現問題，吉星也會在6秒的安全時間內通知用戶，切換其他導航信號。”

　　此前，只有美國、歐洲等極少數國家、地區具備向民航提供星基增強業務的能力。吉星面向民航等用戶的星基增強業務，標志著我國在衛星導航領域又取得了新的重大突破，將為國內外民航用戶提供花費更低、可用性更高的導航服務，帶來巨大的經濟和社會效益，提升了北斗導航系統的國際地位，體現著我國的大國擔當。

　　有了它，應急短信足夠量

　　北斗衛星導航系統的應用第一次為人們所廣泛關注，是在汶川地震救援中。當時，地面通信設施遭到嚴重破壞，救援部隊利用北斗短報文通信發出了第一條來自災區的信息，將災情和受災位置準確地報告給救災搶險指揮部。中國北斗“既知道我在哪、又知道你在哪”的“導航、通信一體化”設計方案，為災民搶出一線生機，也給各應用方留下了深刻印象。

　　10年過去，北斗短報文通信功能已廣泛應用到交通、電力等各行業，特別是在保護我國漁民、維護國家海洋權益上，發揮著重要作用。

　　如今，吉星不僅在導航信號上兼容北斗二號、為傳統用戶提供一如既往的導航服務，在短報文通信功能上也有了新突破，通信能力提升10倍，單次可發送1000多個中文字符，實現了從“短信”到“長短信”的跨越，足以將突發情況的情節一次性說清楚；它還可發送圖片等信息，應用場景將更為豐富。

　　潘宇倩介紹，吉星的接收信號能力也大幅增強，使用戶終端的發射功率降低10倍，用戶終端實現了小型化，并可以與當前11位手機號碼互聯，大大提高了用戶體驗。

　　有了它，中國北斗不一樣

　　要承載強大的功能，強大的衛星平臺必不可少。吉星采用由航天科技集團五院研制的東方紅三B（導航）衛星平臺，是我國現役規模較大的衛星平臺之一。而寬敞的載荷空間，又有一半留給各種通信載荷，這給整星的電磁兼容（EMC）帶來極大的挑戰。“吉星團隊團結協作，集智攻關，高水平地解決了電磁兼容難題，使吉星成為‘導航、通信一體化’計水平最高的衛星。”劉天雄說。

　　同時，大平臺還能裝載更多燃料。地球同步軌道資源猶如國土資源，一點都不能少。“充足的燃料可以保證衛星’穩坐’靜止軌道位置，”吉星總設計師陳忠貴介紹，“再加上嚴格優選元器件、提升單機與整星抗輻照能力、優化衛星熱控等措施，使得衛星的設計壽命創我國導航衛星新高。”

　　“老一輩航天人利用地球同步軌道衛星成功開展‘雙星定位’試驗，驗證了屬于中國的導航創想；北斗一號雙星定位衛星陸續上天，正式開啟中國特色‘導航、通信一體化’實踐。”北斗三號工程副總設計師、北斗三號衛星首席總設計師謝軍說，“如今，新一代北斗人將在黨的十九大提出的‘建設航天強國’的號召下，繼承前輩創造的北斗精神與北斗創想，續寫中國衛星導航事業的新輝煌。”