不輸GPS!30顆衛星全部就位!北斗三號全球衛星導航星座部署順利收官

隨着此次發射的成功,北斗三號30顆組網衛星已全部到位,北斗三號全球衛星導航系統星座部署全面完成。

來源:澎湃新聞

視頻:多角度直擊北斗三號全球系統“收官之星”發射瞬間,時長約1分12秒

6月23日,由中國航天科技集團有限公司五院抓總研製的第55顆北斗導航衛星成功發射。

這是北斗三號全球衛星導航系統第三顆地球同步軌道衛星(GEO衛星,被五院北斗人稱爲“吉星”)。GEO系列衛星雖然數量不多,但是作用關鍵,作爲一顆駐守在高軌天疆的“大塊頭”,該衛星肩負顯著增強北斗三號整體技術指標的職責,還攜帶了很多神器,爲北斗三號在軌運行和應用之路開疆拓土。

隨着此次發射的成功,北斗三號30顆組網衛星已全部到位,北斗三號全球衛星導航系統星座部署全面完成。

衛星運往發射塔架。南勇 攝

北斗特色躍升到新的高度

我國從上世紀80 年代開始探索適合國情的衛星導航系統發展道路,並逐步形成了“三步走”發展戰略。2000年年底,建成北斗一號系統,向中國提供服務;2012年年底,建成北斗二號系統,向亞太地區提供服務。在北斗二號正式提供區域導航定位服務前,北斗三號全球導航系統的論證驗證工作已經展開。2017年11月5日,長征三號乙運載火箭成功發射兩顆北斗三號全球組網衛星,拉開了北斗三號全球衛星導航系統星座部署的序幕。

北斗三號全球衛星導航系統由MEO衛星(地球中圓軌道衛星)、IGSO衛星(傾斜地球同步軌道衛星)和GEO衛星(地球靜止軌道衛星)三種不同軌道的衛星組成,包括24顆MEO衛星,3顆IGSO衛星和3顆GEO衛星。相對於靈動活潑的MEO衛星和飄逸優雅的IGSO衛星,“吉星”衛星家族運行在離地球36000公里的軌道上。

“吉星”採用的衛星平臺,正是五院研製的東方紅三B(導航)衛星平臺,是我國現役規模較大的衛星平臺之一。強大的承載能力讓衛星具備無線電導航、無線電測定、星基增強、精密單點定位、功率增強、站間時間同步和定位六大本領,可爲我國及周邊地區用戶提供導航及增強服務。

“吉星”家族沿襲了北斗系統最鮮明的特色,有源定位和短報文通信,是中國北斗系統的創舉。有源定位,利用無線電測定技術,這可是北斗特有的“基因”,通過兩顆GEO導航衛星聯手,不僅能回答用戶“我在哪”,還能告訴關注着用戶行蹤的相關方“你在哪”,在搜救、漁業等領域被廣泛使用,是保障民生安全的“千里眼”。北斗三號的短報文通信能力顯著提升,信息發送能力從一次120漢字提升到一次1200漢字,突發情況時無需字斟句酌,足以將情節一次性說清楚,還可發送圖片等信息,應用場景更爲豐富。此外,北斗三號的服務能力較北斗二號拓展了10倍,在通信、電力、金融、測繪交通、漁業、農業、林業等領域,更多的人可以享受到北斗導航系統的普惠服務。

今年3月份,北斗三號第二顆GEO衛星就位後,北斗系統新體制下有源定位功能得到驗證,拉開了無線電測定功能全面升級的序章。隨着第三顆“吉星”的入列,北斗三號“吉星”將在赤道上拉開更大距離,爲“一帶一路”沿線更廣闊的區域提供服務,北斗特色將躍升到一個新的高度!

當前,國外的各衛星導航系統爲更好滿足用戶多元化需求,都在下一代系統或升級換代設計中將提供特色服務作爲發展方向。中國的北斗特色引領了世界,彰顯出了我國的大國擔當和作爲!

北斗三號衛星在軌運行設想圖。五院供圖

國產化的集大成之

作爲北斗全球導航系統的最後一顆“收官之星”,此次發射的“吉星”秉承北斗研製一直以來堅定走國產化道路的思想,在國產化方面也是集大成之作。

“關鍵核心技術是要不來、買不來、討不來的”,這一點五院北斗人在北斗研製的道路上感觸很深。他們經歷過關鍵單機和元器件被一些國家“卡脖子”的挫折,但始終沒有動搖走自主可控道路的決心。因爲五院北斗人深知北斗是國之重器,事關國防現代化建設和國民經濟發展。

據航天科技集團五院北斗三號衛星總設計師陳忠貴介紹,北斗導航系統面向國家安全、社會經濟發展、人民生活提供時間基準、空間位置基準,對國家的重要性和人民生活的影響程度非常大。作爲基礎標稱的時間和空間信息,如果由別人提供,安全感何來?比如當前的熱點新基建,也將是我國建設發展下一階段的重要方向,時間基準和空間位置基準就是至關重要基礎,北斗導航系統是新基建的基建,基礎的基礎。

以國爲重是北斗的核心價值觀,自力更生是北斗的風骨,不斷創新則是北斗的靈魂。

在被問到建設北斗全球導航系統難在哪兒的時候,“高精度的太空燈塔如何建立起來?自己的位置誰來測?怎麼保持穩定?並且多顆衛星如何能夠安全、可靠地工作?”航天科技集團五院北斗三號工程副總設計師、衛星首席總設計師謝軍用平實的語言提出了“北斗靈魂四連問”。

用於發射北斗三號衛星的長征三號乙火箭。高楠 攝

“四連問”涉及到從衛星本體構造、導航總體技術、核心單機研製、自主創新突破四個方面,國產化之路,步履艱難,通過三代北斗系統的探索與實踐,終不負時光,交出了一份閃亮答卷。

北斗一號解決了衛星最基本的問題,諸如供配電的太陽帆板,是爲衛星提供由光轉爲電的部件,以及控制系統的轉動機構,這些核心產品的國產化,讓北斗衛星的身體有了一副中國體格。北斗二號打破了國外的技術封鎖,攻克了以導航衛星總體技術、高精度星載原子鐘等爲代表的多項關鍵技術,讓衛星導航系統“心臟”跳動出中國心率。北斗三號更是一馬當先,開始了從並跑到領跑的征程。五院衛星團隊在謝軍、遲軍、王平、陳忠貴等專家的帶領下,率先提出國際上首個高中軌道星間鏈路混合型新體制,形成了具有自主知識產權的星間鏈路網絡協議、自主定軌、時間同步等系統方案,填補了國內空白;建立了器部件國產化從研製、驗證到應用一體化體系,徹底打破了核心器部件長期依賴進口、受制於人的局面!北斗導航系統鑄造了“中國靈魂”。

擁有了自主知識產權和核心技術,北斗導航衛星單機和關鍵元器件國產化率達到100%,核心技術可控是中國空間事業創新發展的關鍵,這也是強國路上北斗人最赤誠的獻禮!

對衛星進行精心測試。南勇 攝

雙重考驗下確保衛星無隱患

在疫情和嚴峻質量形勢的雙重考驗下,五院衛星試驗隊經歷了一段特殊的發射場歷程,北斗鐵軍頂住壓力綻放昂揚風采,拼盡全力衝刺全球組網收官戰。

第三顆“吉星”試驗隊2020年4月2日出徵發射場,近兩個半月的發射場經歷,在歷次發射場任務中是連續在場時間最長的一次。

鑑於疫情影響,試驗隊提前謀劃,將短線項目提前準備,提前開展。有的隊員春節後2月1日進場,3月中旬才結束上一發吉星的發射任務,爲了能夠更好完成衛星進場前的輔線工作,就留在了發射場,連續兩發任務下來,2020年已經過去了一半。工作節奏並沒有因爲在發射場時間延長而舒緩,反而更加緊張。試驗隊主動加碼,嚴上加嚴、細上加細,一遍遍進行數據判讀和核查,確保衛星不留一絲隱患上天。儘管在發射場堅守的都是有着豐富進場經歷的“老北斗人”,但是大家普遍反映,這次發射場任務是最累的一次,精神高度緊張地審文件、查數據、做記錄、想預案,“爲了不留隱患、不留遺憾,得拼啊”隊員們開玩笑說。

長期駐守發射場,舍小家顧大局,儘管心中有對家人的愧疚,可北斗人卻無怨無悔。“北斗是我們的孩子,爲了寶貝茁壯成長,喫再多的苦、受再多的累,都值得!”這是北斗人的共同心聲。

從北斗三號開局任務三進發射場,到北斗三號收官任務堅守陣地,越是逆境時越能看到北斗鐵軍無畏的身影。“要求更嚴、工作更細、標準更高、作風更硬”,頑強的北斗鐵軍用“四更”標準確保收官任務萬無一失,無愧於肩負的報國使命。

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