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北斗三號第二顆IGSO衛星成功發射!北斗獨一無二“大棋局”有奧妙!

時間:2019年06月25日 信息來源:本站原創 點擊: 字體:

6月25日凌晨,第四十六顆北斗導航衛星成功發射。作為北斗三號第二顆傾斜地球同步軌道衛星,它將“落子”高軌道棋盤上,以更廣的區域、更高的精度,顯著增強北斗三號整體技術指標。截至目前,中國空間技術研究院(以下簡稱研究院)已研制發射272顆航天器。


團隊合影-航天科技集團五院供圖_副本2.jpg


運籌九方星位,部署天疆棋局。中國北斗——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,北斗獨樹一幟,采用三種軌道衛星組成混合導航星座,為國際衛星導航技術體系貢獻了中國智慧和中國方案。北斗“棋盤”究竟有哪些奧妙?


三類“棋子”均不凡


目前,北斗三號已成功發射了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為“萌星”)、1顆GEO衛星(地球靜止軌道衛星,被研究院北斗人稱為“吉星”)和2顆IGSO衛星(傾斜地球同步軌道衛星,被北斗人稱為“愛星”),此次發射的第四十六顆北斗導航衛星是北斗三號的第二顆“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,讓自己的星下點軌跡不停地畫著波浪線,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,讓自己的星下點軌跡始終聚焦亞太地區跳8字舞。


這三類戰功赫赫的棋子,并非在北斗三號系統中首次聯手,他們在北斗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,為何還要將愛星和吉星拉入戰隊?回答這個問題,要從北斗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么樣的道路?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,意見漸漸傾向于后者。


參與了技術路線討論的北斗一號衛星總設計師范本堯院士說:“系統一下建那么大(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、后全球’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斗的格局。在前兩步里,北斗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,因為畢竟最終一步仍要邁向全球。


為此,研究院北斗人首次建成了 GEO/IGSO/MEO 混合星座,以最少的衛星數量建設了集基本導航、位置報告等多種業務于一體的北斗二號區域衛星導航系統,成為世界上區域衛星導航系統建設的典范。


這種技術體制可以高效構建區域系統,兼顧拓展全球系統。在北斗二號系統的建設中,通過4顆萌星發射并在軌運行,逐步攻克了一系列瓶頸問題。因此,當北斗開啟全球組網征程后,躍升為主力的萌星得以大顯神威。


精心檢驗-航天科技集團五院供圖_副本.jpg


此時吉星和愛星就可以退出歷史舞臺了嗎?當然不!北斗星座是一個團隊,最講求優勢互補、整體最優。北斗人充分考量了吉星和愛星的優勢,為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、顯著增強北斗三號整體技術指標的“助攻”職責,還攜帶了很多“神器”,為未來的北斗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斗路線與星座方案設計,為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,最考驗技術實力和鍥而不舍的精神。研究院北斗人自1994年北斗一號立項之時,便踏上了漫漫北斗路。


集同測試-航天科技集團五院供圖_副本.jpg


作為國際上首個混合星座區域導航衛星系統,北斗二號衛星系統實現了眾多技術跨越: 

★ 突破了混合導航星座設計、高穩定性信號播發通道、有源和無源定位一體化、星載原子鐘高精度高穩定熱控等眾多關鍵技術;

★ 首次實現導航定位、短報文通信、差分增強三種服務融為一體。


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

★ 我國首個全桁架式衛星平臺,承載效率等指標達國際一流水平;

★ 首次實現獨具特色的新型導航信號播發,極大提升了用戶抗干擾能力和測距精度;

★ 突破多軌道混合星座星間鏈路技術,實現導航星座“一站式管理”;

★ 突破衛星自主健康管理技術,衛星信號非計劃中斷次數達到國際先進導航衛星服務水平等。


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,北斗將核心技術牢牢掌握在自己手中,沖出亞洲,走向世界。


團隊與星箭合影-航天科技集團五院供圖_副本.jpg


在北斗長征路上,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,有力支撐了北斗衛星組批生產和密集發射,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,研究院瞄準未來先進技術,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,提出了基于北斗衛星的國家綜合定位導航授時體系技術發展策略,并將發揚“自主創新、團結協作、攻堅克難、追求卓越”的北斗精神,為我國導航衛星領域航天強國建設接續奮斗。


星馳萬里。那閃耀的星座由中國創造,并將服務于全世界。




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