换平台，关系到改变研制规划。范本尧问：“换哪种平台？”孙家栋说：“东方红三号平台怎么样？”“东三”平台比“东二”平台强多了，但因为前不久第一颗东方红三号卫星发射失败，所以那时候人们不敢提用“东三”平台取代“东二”平台。孙家栋像是看出了其中缘由：“老范，你是‘东三’的总设计师，你说说这次失败的主要原因是什么？”“我认为‘东三’失败是卫星的质量问题，一些关键部件达不到设计要求，而不是设计问题。”孙家栋说：“既然不是设计问题，把质量问题解决了，完全可以用‘东三’平台取代‘东二’平台。我们再仔细论证一下，此事不能再拖了。”
孙家栋果断拍板，北斗一号卫星平台转而采用东方红三号卫星的三轴稳定平台。路子顺了，大大加快了卫星的研制进度。
北斗初建，遇到一个瓶颈问题——信号快速捕获。能否实现对信号的“快速精跟”，成为决定北斗一号系统整体性能，甚至左右整个工程进展的关键。
1995年，国防科技大学在读博士王飞雪和同学雍少为、欧钢，获知这一信息，摩拳擦掌，跃跃欲试。他们用4万元从北京买回一台当时算是比较先进的台式计算机。把一个不到10平方米的仓库，简单地收拾一下当作试验室。没有仪器，就东凑西借。那些日子，他们每天工作十七八个小时，饿了就泡袋方便面，累得眼皮都撑不开时，就冲杯浓咖啡提神，直到实在困得不行，才打开行军床小憩。
一次次论证，一次次推翻重来。孙家栋对这个年轻的团队给予全力支持，他说：“攻关，最重要的是要创新。”
王飞雪另辟蹊径，提出了一种新的算法：“全数字化快速捕获信号与接收技术方案。”他们通过测试得到的第一批“快捕精跟”数据，效果远远超过了大家的期望值。3年后，星地对接现场，显示器上脉冲“闪耀”，信号捕捉成功。
2000年10月31日、12月21日，长征三号甲运载火箭分别将第一、第二颗北斗导航试验卫星送入地球同步轨道，建成了北斗一号系统。
双星组成的北斗一号系统能全天候、全天时地提供卫星导航信息，还具备短报文通信服务能力。我国成为继美国、俄罗斯之后，第三个拥有自主卫星导航系统的国家。
“让我们自己也成为巨人”
仰望星空，孙家栋的眉心微微蹙在一起，无形的压力和紧迫感爬上心头。
星载原子钟像一只“拦路虎”，横在北斗二号系统面前。
时间和空间位置信息，都是一个国家重要的战略资源。卫星的位置信息和星上精准的时间信息，是导航卫星最核心的两大参数。
星载原子钟被称为导航卫星的“心脏”。如果原子钟误差1纳秒(10亿分之一秒)，就意味定位会有0.3米误差。
当时世界上只有少数几个国家具备星载原子钟的研制能力，由于中国当时的技术基础还比较薄弱，只好去国外买。北斗一号卫星用的两只原子钟是进口的，指标很低，算是勉强能用。
北斗二号卫星研制初期本想走老路，还去国外买。但国外好几家都以保密为由，一口回绝了。后来，好不容易找到欧洲一家厂商，答应卖给我们一款产品，技术参数基本够用，正准备签合同。没想到除了价格一涨再涨，对方还附加了一系列霸王条约：比如卖给我们的产品，档次要比他们用于伽利略导航系统的低一个级别；发货时必须等待他们国家有关部门批复等。
孙家栋对现北斗三号系统工程副总设计师、时任北斗二号卫星系统总设计师谢军说：“我们再也不能对进口产品存在依赖性了。星载原子钟必须下决心自己搞，就是砸锅卖铁也要做出自己的品牌。”
在工程办公室组织下，孙家栋带领有关机关、谢军等专家去几家科研单位调研。当时参与原子钟研发的有北京大学、中国科学院武汉物理与数学研究所、中国空间技术研究院西安分院、航天科工集团203所等。孙家栋的态度非常明确：“原子钟技术不过关，卫星绝对不能上天。”
中国空间技术研究院西安分院星载铷钟首席专家贺玉玲，回顾近10年艰难曲折的研发之路，感慨地说：“家人经常会抱怨我，你们是做‘钟’的，怎么这样不守时？有时候为了获得一个更稳定的数据，可能需要反复测试。连白天黑夜都忘了，更顾不上节假日。”
