| | | 2018年02月13日 星期二
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要闻

“北斗”服务全球造福人类,与其它卫星导航系统相互兼容共同发展

2020年35颗北斗卫星全球组网


昨天,北斗三号工程第三次全球组网卫星在西昌卫星发射中心发射。

本报记者 袁婧 摄

    ■本报特派记者 张晓鸣  通讯员 庞丹

    “复移小凳扶窗立,教识中天北斗星。”自古以来,北斗就是我国人民辨别方向、确定方位的天然坐标。

    2月12日,由中国航天科技集团五院抓总研制的两颗北斗导航卫星成功发射。我国北斗卫星全球导航系统按照2018年前后完成18颗卫星发射,率先为“一带一路”沿线国家提供基本服务,2020年实现35颗北斗卫星全球组网,具备服务全球能力的目标全速推进。

    星间链路:“看不见”的北斗也能联系上

    早在北斗二号正式提供区域导航定位服务前,我国就开始了北斗三号全球导航系统的论证研制工作。

    据中国航天科技集团五院北斗三号工程副总设计师、卫星首席总设计师谢军介绍,由于我国不可能像GPS那样在全球建立地面站,为了解决境外卫星的数据传输通道,研制人员攻克了星座星间链路技术,采取星间、星地传输功能一体化设计,实现了卫星与卫星、卫星与地面站的链路互通。这就是说,虽然“看不见”在地球另一面的北斗卫星,但用北斗卫星的星间链路同样能与它们取得联系。

    星间链路技术不仅实现了相互间的通信和数据传输,还能相互测距,自动“保持队形”,可以减轻地面管理维护压力。星间链路技术在应用中,设计了全新的网络协议、管理策略和路由策略,解决了不能全球布站进行卫星境外监测的难题,是北斗全球导航系统建设的一大特色。

    星载原子钟是确保导航定位精度的关键设备。为了提高服务精度,北斗三号配置了新一代原子钟,通过提升原子钟指标,提升卫星性能、改善用户体验,频率稳定度较北斗二号区域导航系统提高了10倍,达到世界先进水平。北斗三号卫星总设计师王平表示,铷钟的技术进步,直接推动了我国新建设的全球导航系统定位精度由之前区域系统的10米跨越到后续全球系统米级分辨率,测速和授时精度同步提高一个量级。

    我国北斗卫星采用铷原子钟,同时还配置了性能更高的新研国产氢原子钟。氢原子钟虽然质量和功耗比铷原子钟大,但稳定性和漂移率等指标更优。

    打造高品质“中国造”导航系统

    众所周知,关键元器件受制于人,曾长期制约中国航天发展。打造高品质、“中国造”导航卫星系统,是中国航天科技集团五院北斗团队的追求。

    从2009年起,团队就联合国内多家单位开展行波管放大器等关键元器件国产化技术攻关。在国产化实践中,他们还研制出国产元器件使用应用验证系统,建立起一套科学有效的仿真验证方法和手段,形成了一整套比国外产品保证更加严格的标准方法。这些措施有效地保证了国产化产品的性能质量和可靠性。

    经过多年艰苦努力,长期依靠进口的行波管放大器组件、微波开关、大功率电源控制器、动量轮组件、星敏感器等关键产品首次实现主、备份全部国产化,北斗三号部件100%国产化。一项项产品创新成果摆脱了西方发达国家的掣肘,拉近了中国与世界的距离。

    此外,北斗三号卫星控制分系统增加了卫星至少60天的完全自主运行能力,保证了在地面测控站出现故障期间,北斗卫星在轨仍能够正常工作,这大大减少了对地面站的依赖,成就“可视”范围外对卫星的控制,并大大降低系统的运行管理成本。

    为了提高卫星在轨服务的可靠性,北斗三号卫星采取多项可靠性措施,使卫星设计寿命达到12年,比肩国际导航卫星先进水平,为北斗系统服务的连续、稳定提供了基础保证。

    新理念保证全球用户利益最大化

    当今世界四大卫星导航系统争奇斗艳,异彩纷呈。在加速北斗系统建设的同时,有一个问题是无法回避的,这就是该如何看待北斗和其它卫星导航系统的关系?

    中国科学院院士、中国航天科技集团高级技术顾问、“两弹一星功勋奖章”获得者、东方红一号卫星技术总负责人、北斗工程首任总设计师孙家栋表示:“中国的北斗是世界的北斗,中国的北斗不仅为中国人民作贡献,也为世界人民作贡献。”

    据悉,我国在启动北斗导航系统建设之初就坚持和实践“中国的北斗、世界的北斗”理念。我国始终坚持北斗服务全球、造福人类,北斗要与其它卫星导航系统相互兼容、共同发展,这是我国发展北斗系统的一项原则。在这一原则指导下,北斗卫星在设计建造过程中,就已考虑到与其它系统的兼容性。通过北斗兼容互操作技术,为用户端能在终端上接收多个信号提供基础,这就给用户提供多种选择,北斗导航系统兼容、互操作的便利性将保证全球用户利益的最大化。

    加强与其它卫星导航系统间的沟通,推动卫星导航技术的兼容性应用,是发展卫星导航系统的重要课题。GPS、北斗、格洛纳斯、伽利略等系统建成以后,导航卫星将达到100颗以上,这也就意味着全球用户可以接收到更多的可用卫星信号,实现各大系统兼容,将对全球用户产生极大的好处。

    中国北斗的宽广胸怀已经敞开。(本报西昌2月12日专电)

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