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北鬥三號第二顆IGSO衛星成功發射!北鬥獨一無二“大棋局”有奧妙!

(日期:2019年06月25日 浏览:次 加入收藏 )

6月25日凌晨,第四十六颗北斗导航卫星成功发射。作为北斗三号第二颗倾斜地球同步轨道卫星,它将“落子”高轨道棋盘上,以更广的区域、更高的精度,显著增强北斗三号整体技术指标。截至目前,中國空間技術研究院(以下简称研究院)已研制发射272颗航天器。


团队合影-航天科技集团五院供图_副本2.jpg


運籌九方星位,部署天疆棋局。中國北鬥——我國自主創新的一張響亮名片——正以領先全球的速度部署全球導航大棋局。在美國GPS、俄羅斯格洛納斯、歐洲伽利略等紛紛以單一軌道衛星部署星座的背景下,北鬥獨樹一幟,采用三種軌道衛星組成混合導航星座,爲國際衛星導航技術體系貢獻了中國智慧和中國方案。北鬥“棋盤”究竟有哪些奧妙?


三類“棋子”均不凡


目前,北鬥三號已成功發射了21顆衛星,包括18顆MEO衛星(中圓軌道衛星,因小巧靈活被網友親切地稱爲“萌星”)、1顆GEO衛星(地球靜止軌道衛星,被研究院北鬥人稱爲“吉星”)和2顆IGSO衛星(傾斜地球同步軌道衛星,被北鬥人稱爲“愛星”),此次發射的第四十六顆北鬥導航衛星是北鬥三號的第二顆“愛星”。


北斗表格2_副本.jpg


正如棋子落在縱橫交錯的棋盤上,這三類衛星在不同的軌道上堅守著崗位。萌星是全球組網的主力,不辭辛勞地繞著地球滿場跑著,讓自己的星下點軌迹不停地畫著波浪線,以求覆蓋到全球更廣闊的區域;吉星則始終隨著地球自轉而動,以便時刻聚焦祖國;愛星則像辛勤的蜜蜂一樣,讓自己的星下點軌迹始終聚焦亞太地區跳8字舞。


這三類戰功赫赫的棋子,並非在北鬥三號系統中首次聯手,他們在北鬥二號系統中就聯袂展示了“中國功夫”,只不過各自的崗位職責發生了變化。


立足國情巧設計


不難看出,承擔全球組網任務,有萌星足矣,爲何還要將愛星和吉星拉入戰隊?回答這個問題,要從北鬥起步之初關于方向和路線的爭論談起。中國導航衛星究竟走什麽樣的道路?是一步跨到全球組網,還是小步快跑、分階段跨越?在激烈的思想碰撞中,意見漸漸傾向于後者。


參與了技術路線討論的北鬥一號衛星總設計師範本堯院士說:“系統一下建那麽大(全球組網),需要大量的時間和資金。當時剛剛改革開放,用戶集中在國內、周邊。因此,‘先區域、後全球’的技術途徑很正確,符合中國國情,具有中國特色。”


“中國-亞太-全球”,三步走的路線決定了北鬥的格局。在前兩步裏,北鬥需要鎖定中國和亞太地區提供服務,吉星和愛星顯然更有優勢,而萌星則不太經濟實惠,況且當時萌星上的很多關鍵技術尚未突破。但也不能完全放棄萌星,必須通過實戰驗證技術,因爲畢竟最終一步仍要邁向全球。


为此,研究院北斗人首次建成了 GEO/IGSO/MEO 混合星座,以最少的卫星数量建设了集基本导航、位置报告等多种业务于一体的北斗二号区域卫星导航系统,成为世界上区域卫星导航系统建设的典范。


這種技術體制可以高效構建區域系統,兼顧拓展全球系統。在北鬥二號系統的建設中,通過4顆萌星發射並在軌運行,逐步攻克了一系列瓶頸問題。因此,當北鬥開啓全球組網征程後,躍升爲主力的萌星得以大顯神威。


精心检验-航天科技集团五院供图_副本.jpg


此時吉星和愛星就可以退出曆史舞台了嗎?當然不!北鬥星座是一個團隊,最講求優勢互補、整體最優。北鬥人充分考量了吉星和愛星的優勢,爲他們設計了數量不多、作用卻很關鍵的崗位。他們不僅承擔著配合萌星、顯著增強北鬥三號整體技術指標的“助攻”職責,還攜帶了很多“神器”,爲未來的北鬥之路進行拓展和驗證。


妙移星位補銀河!不盲目求成、不陷于困境,這充滿了中華民族實踐智慧和務實精神的北鬥路線與星座方案設計,爲國之重器奠定了最堅實的根基。


獨特棋盤顯功底


充滿智慧的方案設計,若落實不到行動中,終是一紙藍圖。從設計走向建成,最考驗技術實力和锲而不舍的精神。研究院北鬥人自1994年北鬥一號立項之時,便踏上了漫漫北鬥路。


集同测试-航天科技集团五院供图_副本.jpg


作爲國際上首個混合星座區域導航衛星系統,北鬥二號衛星系統實現了衆多技術跨越: 

★ 突破了混合导航星座设计、高稳定性信号播发通道、有源和无源定位一体化、星载原子钟高精度高稳定热控等众多关键技术;

★ 首次实现导航定位、短报文通信、差分增强三种服务融为一体。


邁入第三步,在建設世界一流的北鬥全球系統的過程中,研究院實現了我國導航衛星能力的提升和跨越:

★ 我国首个全桁架式卫星平台,承载效率等指标达国际一流水平;

★ 首次实现独具特色的新型导航信号播发,极大提升了用户抗干扰能力和测距精度;

★ 突破多轨道混合星座星间链路技术,实现导航星座“一站式管理”;

★ 突破卫星自主健康管理技术,卫星信号非计划中断次数达到国际先进导航卫星服务水平等。


一環連著一環擰,一項接著一項破。隨著清單上的瓶頸問題被逐項劃上對勾,北鬥將核心技術牢牢掌握在自己手中,沖出亞洲,走向世界。


团队与星箭合影-航天科技集团五院供图_副本.jpg


在北鬥長征路上,研究院從摸爬滾打中首創了航天項目群管理模式,形成了一套新體系探索、關鍵技術攻關、成果轉化、人才培養的良性機制和完備的科研配套設施,有力支撐了北鬥衛星組批生産和密集發射,創造了星座組網的“中國速度”。


根據習近平總書記提出的“建設完善更加泛在、更加融合、更加智能的綜合時空體系”的指示,研究院瞄准未來先進技術,系統規劃了性能先進、功能全面、安全可靠的下一代導航衛星技術體系,提出了基于北鬥衛星的國家綜合定位導航授時體系技術發展策略,並將發揚“自主創新、團結協作、攻堅克難、追求卓越”的北鬥精神,爲我國導航衛星領域航天強國建設接續奮鬥。


星馳萬裏。那閃耀的星座由中國創造,並將服務于全世界。

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