建设全球系统,北斗准备好了—新闻—科学网

 
作者:付毅飞 来源:科技日报 发布时间:2018/2/13 9:36:48
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建设全球系统,北斗准备好了

 

2月12日,北斗三号第五、第六颗导航卫星从西昌升空进入轨道,以圆满成功迎接农历新年的来临。

从北斗一号双星导航定位系统研制,到北斗二号服务亚太地区,再到北斗三号全球导航系统组网建设全速推进,近20年来,中国北斗彰显着英勇善战的品格和创新攀登的自信,为建设“世界的北斗”做好了准备。

坚持自主创新打造卓越系统

作为北斗导航“排头兵”,中国航天科技集团五院北斗卫星团队始终高举自主创新旗帜,致力于打造高性能、高可靠、高效益北斗导航系统。

星间链路是关系到北斗星座自主运行、高精度定轨与时间同步的关键技术。为攻破这一难题,北斗团队开创性地提出了混合型新体制星间链路方案,形成了一系列具有自主知识产权的星间链路网络协议和相关设计,攻克了空间相控阵天线技术难关。为让星与星之间测距更精准,团队在提高信号稳定性、提升原子钟的精度等诸多方面进行了大量系统优化工作,在第十八、十九颗北斗导航试验卫星上,成功验证了星间测量和通信传输体制。

北斗太空“手拉手”,向建立全球卫星导航系统迈进了一大步,大大提升了我国全球卫星导航系统的自主可控能力。

快速组网密集发射是卫星导航工程建设的一大特点,直接入轨一箭多星发射,是解决快速组网的根本保证。2010年,北斗团队研发出新一代适于直接入轨一箭多星发射的“全桁架式卫星平台”,不仅为全球北斗卫星导航系统组网建设提供了保证,也为中国航天新增加了一个性能先进的卫星平台。

国产化率100%,命运由自己掌握

关键元器件受制于人,曾长期制约中国航天的发展,必须把系统建设与发展的主动权掌握在自己手中。2009年起,五院就联合国内多家单位,开展了行波管放大器等关键元器件国产化的技术攻关。

行波管放大器是通信卫星的关键元器件,曾长期依赖国外进口。2014年,我国正在进行北斗三号试验卫星研制时,外方突然通知,由于政府原因停止供货。由于当时我国行波管放大器技术攻关已经取得了突破,北斗团队果断决定用国货替代,避免卫星研制停摆。外方得知以后,急忙表示可以供货,并把价格降低了一半。这让北斗团队坚定了走国产化道路的决心。

推动国产化,必然要冒质量、进度等风险。为此北斗团队不惜花超过一般卫星3倍多的时间,对国产部件反复进行验证、测试、迭代。他们还研制了国产元器件使用应用验证系统,建立了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更加严格的标准方法。

经过十多年艰苦努力,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,已实现主、备份全部国产化,北斗三号卫星部件国产化率达到100%。

“北斗智造”满足密集组网需求

建设全球卫星导航系统,对卫星批量生产能力是严峻的考验。多年来,北斗团队通过持续创新管理,用先进的方法、工具、手段优化研制模式,为北斗导航卫星批量研制、密集发射、快速组网做好了准备。

在协同设计方面,北斗团队围绕总体、结构、热控、载荷等专业,建立形成了统一的三维模型体系,形成了以整星骨架为系统级协同设计顶层依据、以模型和结构化数据为信息传递载体、以三维模型为设计输出的协同设计模式,建立了导航卫星信息流数字化协同设计流程,打通了整星测试设计、实施和结果评价全流程的数字化链路。

研制模式的有效转变,北斗卫星进入了智慧智造的良性互动,铸造一流的脚步愈发从容。目前,五院已具备年出厂10颗以上北斗卫星的总装、总测和试验能力。

 
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