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揭秘北斗大棋局

姜天骄
2019-06-27 07:34:17  来源:经济日报

        6月25日凌晨,第46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。

        目前,北斗正以全球领先的速度部署全球导航“大棋局”。在美国GPS、俄罗斯格洛纳斯、欧洲伽利略等纷纷以单一轨道卫星部署星座的背景下,北斗独树一帜,采用3种轨道卫星组成混合导航星座,为国际卫星导航技术体系贡献了中国智慧和中国方案。北斗“棋盘”究竟有哪些奥妙?经济日报记者日前走进了被誉为“北斗大本营”的航天科技集团五院,一探究竟。

        截至目前,北斗三号已成功发射了21颗卫星,包括18颗MEO卫星(中圆轨道卫星),因小巧灵活,被网友亲切地称为“萌星”;1颗GEO卫星(地球静止轨道卫星),被北斗人称为“吉星”;2颗IGSO卫星(倾斜地球同步轨道卫星),被北斗人称为“爱星”。而此次发射的第46颗北斗导航卫星,是北斗三号的第二颗“爱星”。

        正如棋子落在纵横交错的棋盘上,这三类卫星在不同的轨道上坚守着岗位。萌星是全球组网的主力,不辞辛劳地绕着地球满场奔跑,让自己的星下点轨迹不停画着波浪线,以求覆盖到全球更广阔的区域;吉星则始终随着地球自转而动,以便时刻聚焦祖国;爱星则像辛勤的蜜蜂一样,让自己的星下点轨迹始终聚焦亚太地区跳8字舞。

        这三类战功赫赫的棋子,并非在北斗三号系统中首次联手,它们在北斗二号系统中就联袂展示了“中国功夫”,只不过各自的岗位职责发生了变化。

        其实,承担全球组网任务,有萌星足矣,为何还要将爱星和吉星拉入战队?这是由中国北斗独特的“先区域、后全球”的技术途径决定的。

        中国-亚太-全球,三步走的路线决定了北斗的格局。在前两步里,北斗需要锁定中国和亚太地区提供服务,吉星和爱星显然更具优势,而萌星则不太经济实惠,况且当时萌星的很多关键技术尚未突破。为此,五院首次建成了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。

        这种技术体制可以高效构建区域系统,兼顾拓展全球系统。在北斗二号系统的建设中,通过4颗萌星发射并在轨运行,逐步攻克了一系列瓶颈问题。因此,当北斗开启全球组网征程后,跃升为主力的萌星得以大显神威。

        此时,吉星和爱星可以退出历史舞台了吗?当然不。北斗星座是一个团队,最讲求优势互补、整体最优。北斗人充分考量了吉星和爱星的优势,为它们设计了数量不多、作用却很关键的岗位。它们不仅承担着配合萌星、显著增强北斗三号整体技术指标的“助攻”职责,还携带了很多“神器”,拓展和验证未来的北斗之路。

        充满智慧的方案设计,若落实不到行动中,终是一纸蓝图。从设计走向建成,最考验技术实力和锲而不舍的精神。五院自1994年北斗一号立项之时,便踏上了漫漫征程。

        为建成国际上首个混合星座区域导航卫星系统,即北斗二号卫星系统,五院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。

        迈入第三步,在建设世界一流的北斗全球系统过程中,五院实现了我国导航卫星能力的提升和跨越:建立我国首个全桁架式卫星平台、首次实现独具特色的新型导航信号播发、突破多轨道混合星座星间链路技术……

        在北斗长征路上,五院从摸爬滚打中首创了航天项目群管理模式,形成了一套新体系探索、关键技术攻关、成果转化、人才培养的良性机制和完备的科研配套设施,有力支撑了北斗卫星组批生产和密集发射,创造了星座组网的“中国速度”。

编辑:迟语洋

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