通訊員潘 晨本報記者付毅飛

　　11月20日，第十八、十九顆北斗導航衛星順利通過在軌測試和總結評審，第二十顆北斗導航衛星也完成了在軌“體檢”。這意味著，作為新一代北斗導航衛星的“排頭兵”，中國航太科技集團公司五院（以下簡稱五院）研製的三顆北斗導航衛星不辱使命，為下一步全球組網星座開展技術試驗和工程建設奠定良好基礎。

　　這三顆衛星繼7月25日一箭雙星以及9月30日成功發射入軌後，緊張有序地開展了各項在軌測試，按計劃完成了所有工作項目，全面驗證了關鍵技術，導航信號性能指標較前一代北斗衛星大幅提高，達到了國際先進水準。

　　創新出妙招，北斗步步高

　　——攻克眾多首創技術，在軌捷報頻傳

　　這三顆全球組網的“排頭兵”，來自於成功孕育了十六顆北斗導航衛星的五院。在全面建成區域導航系統之後，該院北斗研製團隊扛起了全球組網的重擔。面對建設全球導航系統更精、更穩、更準的眾多高難度指標要求，該團隊堅持創新開路，苦戰破關，將一個個世界公認的技術難題踩在腳下。

　　以全新的導航信號體制為例，為了提高全球導航能力，實現和國外導航衛星系統相容、互操作以及與北斗區域導航系統的平穩過渡，研製團隊創新設計了全新的導航信號體制。新一代北斗導航衛星的播發信號數量比以往提高了2倍多，居所有導航衛星首位。同時，第十八顆北斗導航衛星還開創性地試驗在S波段播發導航信號。為了應對播發導航信號數量多的要求，研製團隊成功解決了大功率、小型化等難題，並巧妙地通過多種組合選擇、軟體重構等方法，使這些信號利用效率更高，信號品質達到了國際先進水準。“這是具有自主智慧財産權的全新信號格式。在同樣的時間內，導航衛星可發送更多的信號，更好更快地滿足用戶需求。”北斗導航衛星總設計師謝軍説。今年8月，第十八、十九顆北斗導航衛星在遙遠太空傳來導航信號，標誌著我國開啟了北斗導航信號體制的新時代。

　　北斗導航衛星所處的電磁與空間環境非常惡劣，為了提升新一代北斗導航衛星抵抗太空“風雨”的能力，研製團隊煞費苦心。他們充分汲取了以往導航衛星的經驗和教訓，通過大量優化設計、倣真和試驗，極大提升了衛星的空間環境適應性。三顆“排頭兵”入駐太空幾個月來，成功應對了太空惡劣環境的侵襲，始終保持連續穩定工作，全天時不間斷地播發導航信號，展現出新一代北斗導航衛星的強健體魄。

　　驗證新型導航衛星平臺，是這三顆衛星的重要使命之一。

　　為打造一個適合全球導航衛星組網需要的全新導航衛星平臺，研製團隊創新採用了桁架式結構設計，在衛星有限的空間內大大提高了有效安裝面積，同時縮減了衛星尺寸，減輕了自身重量，提高了平臺的功能，可以完美應對全球組網一箭多星批量發射、快速組網的挑戰。新平臺的輸出功率比以往的北斗導航衛星大，但品質還不到以前的一半，其功率品質比優於俄羅斯格洛納斯和歐洲伽利略導航衛星平臺，在國際同類衛星中居先進水準。至此，中國航太又新增加了一個性能先進的衛星平臺。

　　新一代北斗導航衛星還擁有超一流的“智商”，這得益於首次採用的綜合電子體系構架。為了實現敏捷智慧化管理，研製團隊從頂層優化配置了資訊流和産品組合方式，極大地簡化了設備間的介面。從實際運作情況來看，作為衛星的“大管家”，綜合電子分系統“巧理千條線”，不僅貼心服務於所有的分系統，還井井有條地處理各類資訊，組織調配力量實現自主管理，使衛星的資訊整合度大幅提升。

　　在新一代北斗導航衛星中，首創技術數不勝數——首次在國內衛星中採用擴跳頻測控技術，極大地提高了衛星的安全性，填補了國內空白，具有極強的推廣價值；首次在國內衛星中實現了多衛星數據的匯集和高速傳輸，使大數據駛入“高速通道”，將衛星上豐富的數據及時傳遞下來……太空中不斷傳來的捷報，成為新一代北斗導航衛星初上戰場的無形勳章，展現了研製團隊的創新能力和抓總建設全球衛星導航系統的自信。

　　太空架“金橋”，星星互聯通

　　——掌握星間鏈路技術，突破全球組網難關

　　與國外全球導航衛星不同，全球北斗導航衛星面臨的一大難題，就是不能全球布站。研製團隊大膽提出採用衛星間互聯互通的星間鏈路技術解決這一難題，突破星間鏈路技術成為研製團隊的重要任務。

　　在茫茫太空，衛星之間相隔萬里，在兩顆衛星間修建通信鏈路，可謂“難於上青天”。為攻破這一難題，研製團隊開創性地提出了混合型新體制星間鏈路方案，形成了一系列具有自主智慧財産權的星間鏈路網路協議和相關設計，攻克了空間相控陣天線技術難關。為了讓星與星之間的測距更為精準，團隊在提高信號穩定性、提升原子鐘的精度等眾多方面展開了集智攻關，進行了系統優化。

　　8月9日，第十八、十九顆北斗導航衛星首次實現星間建鏈，測量和傳輸體制驗證獲得了圓滿成功，標誌著我國成功驗證了星間鏈路的核心技術，解決了星間高精度測量的難題，為建立全球衛星導航系統邁進了一大步。“星間鏈路功能，讓星與星之間實現了通信、測距，進而大大提升了導航系統的自主可控能力。”北斗導航衛星總設計師王平説。

　　幾個月來，這座飛跨太空的“金橋”從未“掉鏈子”，用戶測距精度較前一代北斗衛星系統提高了兩倍，達到了國際在軌的導航衛星水準。這意味著，在導航衛星最關鍵的定位功能上，我國已走在國際前列。

　　星間鏈路技術的突破，使我國建設全球衛星導航系統由“夢想在望”變為“成功在握”。

　　核心自主控，精品“中國造”

　　——近百種新産品的應用，為全球導航系統建設鋪路

　　作為我國空間技術的主力軍，五院研製團隊深知“中國人的脊梁不能由外國人扛著”。新一代北斗導航衛星98％的部件都實現了國産化，關鍵器部件均為“中國造”。這源自北斗人長期以來形成的自主創新精神和愛國情懷。

　　“建設獨立自主的北斗導航系統，必須做到核心在手。”總設計師陳忠貴如是説。為此，總設計師們承擔了品質不穩定、進度推遲等風險，頂著巨大的壓力推動國産化工作。團隊也為此付出了艱辛的努力，為了保證國産部件的性能品質，他們不惜花了超過一般衛星3倍多的時間，對國産部件反覆進行驗證測試。

　　以大功率微波開關研製為例，在産品功率耐受試驗時，曾一度受阻，廠家陷入了困局。謝軍第一時間來到生産現場，與廠家一道分析、試驗，重新做了好幾輪設計。在他的帶領下，廠家對於結構、工藝進行了重大改進，突破了這一技術難關，研製水準也得到了大幅提升。這樣的事例數不勝數，正如王平所説：“我們不斷地在品質、進度等各種風險之間權衡、決策，但即便是在最艱難的時候，也從未動搖過國産化的決心。”

　　正是通過艱辛的努力，長期依靠進口的行波管放大器組件、微波開關、動量輪組件、星敏感器等關鍵産品首次實現了主、備份全部國産化，70余類將近萬隻新研國産化元器件在新一代北斗導航衛星上得到了應用，國産化率在我國長壽命衛星中位居榜首。同時使用如此多的新研國産化元器件，在國內衛星研製史上尚屬首次。

　　這些新産品的應用，不僅充分展現了研製團隊實現航太強國夢的擔當，為後續北斗導航衛星的全面國産化鋪平了道路，還帶動了國內基礎工業進步，促進了相關基礎學科快速發展，提升了對前沿技術發展的引領能力。同時，在多年的宇航産品密集研製過程中，五院練就了一支技術高超、經驗豐富的人才隊伍，形成了一整套科學、完善的科研體系和試驗、驗證體系，為持續研製國際先進導航衛星提供了有力保證。

　　（科技日報北京11月24日電）