航太五院強化北斗三號衛星科學管理,從而實現後方專家的精準判讀,提高發射場測試效率。圖為技術人員在判讀衛星數據。 姜天驕攝
2017年11月,北斗三號首發雙星成功發射,此後接連4次一箭雙星,日前隨著第9顆、第10顆衛星發射成功,我國北斗導航全球組網從最簡系統邁向基本系統。通過加強科學管理和自主研發,北斗三號不僅研製速度不斷加快,而且實現了有效載荷部件全部國産化
隨著北斗三號第9顆、第10顆衛星日前在西昌衛星發射中心發射成功,我國北斗導航全球組網已經從最簡系統邁向基本系統。
北斗的建設像一場馬拉松比賽,既考驗耐力又比拼速度。為迎戰批産高峰,中國航太科技集團有限公司第五研究院(以下簡稱“航太五院”)不斷加快腳步:自去年11月發射北斗三號首發雙星開始,9個月發射10顆星,北斗三號正書寫著太空裏的“中國速度”。
以更高速節奏布網
發射場數星待發、總裝大廳十余星在研、正在論證的多星已躍然紙上……北斗三號的建設只爭朝夕,然而這種高速運轉並不是依靠“人海戰術”實現的。經濟日報記者從航太五院了解到,北斗三號在發射場的衛星試驗人員較以往減少了近一半,在發射場的全流程時間縮短了近三分之一,在北京研究所,不論是研製人員還是研製週期都大為縮減。
“我們非常注重以科學管理加強衛星地面試驗驗證。”北斗三號衛星總指揮遲軍直言。以本次發射的北斗三號第9顆、第10顆衛星為例,航太五院首次在北斗三號衛星測試中採用遠端測試方法,前後方實時聯動,極大地發揮了後方判讀專家的保障作用,提高了發射場測試效率,大幅減少了發射場人員數量。通過謹慎評估並科學優化發射場測試項目,以及開展無線測試等多種嘗試,努力提高北斗的研製速度。
“早在北斗二號正式提供亞太區域導航服務前,我國就開始了北斗三號全球範圍導航系統的論證研製工作。”北斗三號工程副總設計師、衛星首席總設計師謝軍告訴記者:“北斗三號性能在北斗二號的基礎上,提升了1至2倍的定位精度,達到2.5米至5米的水準,建成後的北斗全球導航系統將為民用用戶免費提供約10米精度的定位服務、0.2米/秒的測速服務。”
繼2015年成功發射三顆“排頭兵”,全面驗證了全球組網的關鍵技術之後,初戰告捷的北斗加速了進軍全球導航衛星工程建設的步伐。2017年11月5日,北斗三號首發雙星成功發射,此後便以接連4次一箭雙星的節奏,加速奔跑在“星途”上。2018年3月30日,8顆北斗三號衛星在空間“棋盤”上就位,完成了北斗三號最簡系統的部署,通過紮實的在軌試驗對幾大系統進行了全面“演練”。
北斗三號第9顆、第10顆衛星開始向基本系統建設邁進。北斗三號衛星總設計師王平介紹説:“北斗三號衛星是由3個軌道面30顆衛星組成的,具體包括3顆同步靜止軌道衛星、3顆同步傾斜軌道衛星和24顆中圓軌道衛星。”後續的組網任務將更加緊迫,為了兌現全球導航的承諾,北斗三號將會以更加高速的節奏布網。
關鍵技術自主可控
繼續為北斗三號第9顆、第10顆衛星提供導航分系統、天線分系統、星間鏈路等關鍵有效載荷的是航太五院西安分院。
建設屬於中國人自己的全球衛星導航系統,除了要滿足苛刻的系統性能指標外,更重要的是關鍵技術和産品研製都必須自主可控。
30顆北斗衛星在2至3年的時間裏實現有效載荷100%國産化,這是中國航太面臨的巨大挑戰。航太五院西安分院北斗三號衛星副總設計師張立新告訴記者,為了實現這個目標,航太五院西安分院在原子鐘、行波管放大器、固態放大器、微波開關、大功率隔離器五大類19項國産化部件方面推進研製,組建了由20多家科研院所和高校組成的研製隊伍,最終實現了有效載荷部件100%國産化,增加了“中國智造”的含金量。
為了使30顆衛星快速成型,航太五院西安分院創新提出衛星有效載荷新的設計理念,將硬體平臺固化,軟體則可以根據需求變化及升級,就好比智慧手機,可以通過“刷機”實現系統升級。將不變的部分先研製投産,再根據不同時期的不同需求對有效載荷進行升級,將3年研製週期縮短了一半,而産量翻番,大大提升了研製的效率。
導航衛星實現定位、導航、測繪、救援等功能,主要依靠有效載荷系統,隨著北斗的應用越來越廣泛,人們對於導航衛星可提供的服務需求將會有所增加。“這時候,只要改變有效載荷中的部分軟體,就能實現新的導航功能。”張立新表示。