新聞中心

轉自(zì)中國科學報(bào)

本報(bào)記者 李瑜 通訊員 潘晨

11月20日，第18、19顆北鬥導航衛星順利通過在軌測試和(hé)總結評審，第20顆北鬥導航衛星也(yě)同時(shí)完成了(le)在軌“體檢”。

據悉，這(zhè)三顆衛星成功發射入軌後，開(kāi)展了(le)各項在軌測試，全面驗證了(le)關鍵技術，導航信号性能(néng)指标較前一代北鬥衛星大(dà)幅提高(gāo)，達到(dào)國際先進水(shuǐ)平，爲下(xià)一步全球組網星座開(kāi)展技術試驗和(hé)工(gōng)程建設奠定良好(hǎo)基礎。

攻克衆多首創技術

這(zhè)三顆全球組網的“排頭兵”，均誕生于北鬥導航衛星的“主力軍”--航天科技集團五院。面對(duì)建設全球導航系統更精、更穩、更準的高(gāo)難度指标要求，研制團隊在新一代北鬥導航衛星中，集成了(le)多項首創技術。

在導航信号體制方面，北鬥導航開(kāi)啓了(le)一個新時(shí)代。研制團隊成功地解決了(le)大(dà)功率、小(xiǎo)型化等難題，使信号品質達到(dào)國際先進水(shuǐ)平。新一代北鬥導航衛星的播發信号數量比以往提高(gāo)兩倍多，居所有導航衛星播發量首位。“這(zhè)是具有自(zì)主知(zhī)識産權的全新信号格式。同樣的時(shí)間内，導航衛星可發送更多的信号。”北鬥導航衛星總設計(jì)師謝(xiè)軍說。

爲打造一個适合全球導航衛星組網需要的全新導航衛星平台，研制團隊創新采用(yòng)了(le)桁架式結構設計(jì)，可應對(duì)全球組網一箭多星批量發射、快(kuài)速組網的挑戰。新平台的功率質量比優于俄羅斯格洛納斯和(hé)歐洲伽利略導航衛星平台。

爲提升衛星抵抗太空(kōng)“風(fēng)雨”的能(néng)力，團隊通過大(dà)量的優化設計(jì)、仿真、試驗，極大(dà)地提升了(le)北鬥導航衛星的空(kōng)間環境适應性。

此外(wài)，新一代北鬥導航衛星還首次在國内衛星中采用(yòng)擴跳頻測控技術，首次在國内衛星中實現(xiàn)了(le)多衛星數據的彙集和(hé)高(gāo)速傳輸。

突破全球組網難關

與國外(wài)全球導航衛星不同，北鬥導航衛星面臨的一大(dà)難題是不能(néng)全球布站(zhàn)。爲此，研制團隊提出了(le)星間鏈路技術解決該難題。

研制團隊開(kāi)創性地提出了(le)混合型新體制星間鏈路方案，形成了(le)一系列具有自(zì)主知(zhī)識産權的星間鏈路網絡協議(yì)和(hé)相關設計(jì)，使一座精巧的“金(jīn)橋”飛(fēi)跨，聯通了(le)北鬥導航衛星。

8月9日，第18、19顆北鬥導航衛星首次實現(xiàn)星間建鏈，标志着我國成功驗證了(le)星間鏈路的核心技術，解決了(le)星間高(gāo)精度測量的難題，爲建立全球衛星導航系統邁進了(le)一大(dà)步。

三個多月以來(lái)，這(zhè)座飛(fēi)跨萬裏太空(kōng)的“金(jīn)橋”持久而穩固，從(cóng)未“掉鏈子”，用(yòng)戶測距精度較前一代北鬥衛星系統提高(gāo)了(le)兩倍。

這(zhè)意味着，在導航衛星最關鍵的定位功能(néng)上(shàng)，我國已走在國際前列。

關鍵器部件均爲“中國造”

新一代北鬥導航衛星98%的部件都實現(xiàn)了(le)國産化，關鍵器部件均爲“中國造”。

“建設獨立自(zì)主的北鬥導航系統，必須做到(dào)核心在手。”北鬥導航衛星總設計(jì)師陳忠貴說。爲此，總設計(jì)師們頂着壓力推動國産化工(gōng)作(zuò)。團隊花(huā)了(le)超過一般衛星3倍多的時(shí)間，對(duì)國産部件反複進行驗證、測試、叠代。

“我們不斷地在質量、進度等各種風(fēng)險之間權衡、決策，從(cóng)未動搖過國産化的決心”。北鬥導航衛星總設計(jì)師王平說。

通過艱辛努力，長期依靠進口的行波管放(fàng)大(dà)器組件、微波開(kāi)關、動量輪組件、星敏感器等關鍵産品首次實現(xiàn)了(le)主、備份全部國産化，國産化率位居我國長壽命衛星榜首。

此外(wài)，元器件國産化也(yě)成績喜人。70餘類近萬隻新研國産化元器件在新一代北鬥導航衛星上(shàng)得到(dào)應用(yòng)。尤其是高(gāo)速信号處理(lǐ)器、大(dà)容量存儲器等廣泛使用(yòng)的核心元器件首次實現(xiàn)了(le)國産化。

研制團隊認爲，這(zhè)些(xiē)新産品的應用(yòng)，不僅爲後續北鬥導航衛星的全面國産化鋪平了(le)道(dào)路，還牽引和(hé)帶動了(le)國内基礎工(gōng)業的進步，促進了(le)相關基礎學科的快(kuài)速發展。