北斗導(dǎo)航全球組網(wǎng)邁向基本系統(tǒng)太空中書寫“中國速度”

航天五院強化北斗三號衛(wèi)星科學(xué)管理，從而實現(xiàn)后方專家的精準判讀，提高發(fā)射場測試效率。圖為技術(shù)人員在判讀衛(wèi)星數(shù)據(jù)。 姜天驕攝 2017年11月，北斗三號首發(fā)雙星成功發(fā)射，此后接連4次一箭雙星，日前隨著第9顆、第10顆衛(wèi)星發(fā)射成功，我國北斗導(dǎo)航全球組網(wǎng)從最簡系統(tǒng)邁向基本系統(tǒng)。通過加強科學(xué)管理和自主研發(fā)，北斗三號不僅研制速度不斷加快，而且實現(xiàn)了有效載荷部件全部國產(chǎn)化 隨著北斗三號第9顆、第10顆衛(wèi)星日前在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射成功，我國北斗導(dǎo)航全球組網(wǎng)已經(jīng)從最簡系統(tǒng)邁向基本系統(tǒng)。 北斗的建設(shè)像一場馬拉松比賽，既考驗?zāi)土τ直绕此俣?。為迎?zhàn)批產(chǎn)高峰，中國航天科技集團有限公司第五研究院(以下簡稱“航天五院”)不斷加快腳步：自去年11月發(fā)射北斗三號首發(fā)雙星開始，9個月發(fā)射10顆星，北斗三號正書寫著太空里的“中國速度”。 　　

以更高速節(jié)奏布網(wǎng) 發(fā)射場數(shù)星待發(fā)、總裝大廳十余星在研、正在論證的多星已躍然紙上……北斗三號的建設(shè)只爭朝夕，然而這種高速運轉(zhuǎn)并不是依靠“人海戰(zhàn)術(shù)”實現(xiàn)的。經(jīng)濟日報記者從航天五院了解到，北斗三號在發(fā)射場的衛(wèi)星試驗人員較以往減少了近一半，在發(fā)射場的全流程時間縮短了近三分之一，在北京研究所，不論是研制人員還是研制周期都大為縮減。 “我們非常注重以科學(xué)管理加強衛(wèi)星地面試驗驗證?！北倍啡栃l(wèi)星總指揮遲軍直言。以本次發(fā)射的北斗三號第9顆、第10顆衛(wèi)星為例，航天五院首次在北斗三號衛(wèi)星測試中采用遠程測試方法，前后方實時聯(lián)動，極大地發(fā)揮了后方判讀專家的保障作用，提高了發(fā)射場測試效率，大幅減少了發(fā)射場人員數(shù)量。通過謹慎評估并科學(xué)優(yōu)化發(fā)射場測試項目，以及開展無線測試等多種嘗試，努力提高北斗的研制速度。 “早在北斗二號正式提供亞太區(qū)域?qū)Ш椒?wù)前，我國就開始了北斗三號全球范圍導(dǎo)航系統(tǒng)的論證研制工作?！北倍啡柟こ谈笨傇O(shè)計師、衛(wèi)星首席總設(shè)計師謝軍告訴記者：“北斗三號性能在北斗二號的基礎(chǔ)上，提升了1至2倍的定位精度，達到2.5米至5米的水平，建成后的北斗全球?qū)Ш较到y(tǒng)將為民用用戶免費提供約10米精度的定位服務(wù)、0.2米/秒的測速服務(wù)?！?繼2015年成功發(fā)射三顆“排頭兵”，全面驗證了全球組網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)之后，初戰(zhàn)告捷的北斗加速了進軍全球?qū)Ш叫l(wèi)星工程建設(shè)的步伐。2017年11月5日，北斗三號首發(fā)雙星成功發(fā)射，此后便以接連4次一箭雙星的節(jié)奏，加速奔跑在“星途”上。2018年3月30日，8顆北斗三號衛(wèi)星在空間“棋盤”上就位，完成了北斗三號最簡系統(tǒng)的部署，通過扎實的在軌試驗對幾大系統(tǒng)進行了全面“演練”。 北斗三號第9顆、第10顆衛(wèi)星開始向基本系統(tǒng)建設(shè)邁進。北斗三號衛(wèi)星總設(shè)計師王平介紹說：“北斗三號衛(wèi)星是由3個軌道面30顆衛(wèi)星組成的，具體包括3顆同步靜止軌道衛(wèi)星、3顆同步傾斜軌道衛(wèi)星和24顆中圓軌道衛(wèi)星。”后續(xù)的組網(wǎng)任務(wù)將更加緊迫，為了兌現(xiàn)全球?qū)Ш降某兄Z，北斗三號將會以更加高速的節(jié)奏布網(wǎng)。 　　

關(guān)鍵技術(shù)自主可控 繼續(xù)為北斗三號第9顆、第10顆衛(wèi)星提供導(dǎo)航分系統(tǒng)、天線分系統(tǒng)、星間鏈路等關(guān)鍵有效載荷的是航天五院西安分院。 建設(shè)屬于中國人自己的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，除了要滿足苛刻的系統(tǒng)性能指標外，更重要的是關(guān)鍵技術(shù)和產(chǎn)品研制都必須自主可控。 30顆北斗衛(wèi)星在2至3年的時間里實現(xiàn)有效載荷100%國產(chǎn)化，這是中國航天面臨的巨大挑戰(zhàn)。航天五院西安分院北斗三號衛(wèi)星副總設(shè)計師張立新告訴記者，為了實現(xiàn)這個目標，航天五院西安分院在原子鐘、行波管放大器、固態(tài)放大器、微波開關(guān)、大功率隔離器五大類19項國產(chǎn)化部件方面推進研制，組建了由20多家科研院所和高校組成的研制隊伍，最終實現(xiàn)了有效載荷部件100%國產(chǎn)化，增加了“中國智造”的含金量。 為了使30顆衛(wèi)星快速成型，航天五院西安分院創(chuàng)新提出衛(wèi)星有效載荷新的設(shè)計理念，將硬件平臺固化，軟件則可以根據(jù)需求變化及升級，就好比智能手機，可以通過“刷機”實現(xiàn)系統(tǒng)升級。將不變的部分先研制投產(chǎn)，再根據(jù)不同時期的不同需求對有效載荷進行升級，將3年研制周期縮短了一半，而產(chǎn)量翻番，大大提升了研制的效率。 導(dǎo)航衛(wèi)星實現(xiàn)定位、導(dǎo)航、測繪、救援等功能，主要依靠有效載荷系統(tǒng)，隨著北斗的應(yīng)用越來越廣泛，人們對于導(dǎo)航衛(wèi)星可提供的服務(wù)需求將會有所增加。“這時候，只要改變有效載荷中的部分軟件，就能實現(xiàn)新的導(dǎo)航功能?！睆埩⑿卤硎尽?/p>