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新一代北斗导航卫星研制之路

时间:12-03 来源:航天科技网站 点击:

在茫茫太空,卫星之间相隔万里,在微如尘埃的两颗卫星间修建"桥梁",可谓"难于上青天"。为攻破这一难题,研制团队展开了艰难的方案论证和研制攻关。他们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,使一座精巧的"金桥"飞跨连通了北斗导航卫星。为了让星与星之间的测距更为精准,研制团队在提高信号稳定性、提升原子钟的精度等众多方面展开了集智攻关,进行了系统优化。

功夫不负有心人。8月9日,第18、19颗北斗导航卫星首次实现星间建链,测量和传输体制验证获得了圆满成功,这标志着我国成功验证了星间链路的核心技术,解决了星间高精度测量的难题,为建立全球卫星导航系统迈进了一大步。"星间链路功能,让星与星之间实现了通信、测距,进而大大提升了导航系统的自主可控能力。"北斗导航卫星总设计师王平说。

3个多月以来,这座飞跨万里太空的"金桥"持久而稳固,从未"掉链子",用户测距精度较前一代北斗卫星系统提高了两倍,达到了国际在轨的导航卫星水平。这意味着,在导航卫星最关键的定位功能上,我国已走在国际前列。

核心自主控,精品"中国造"

——近百种新产品的应用,为全球导航系统建设铺路

作为我国空间技术的主力军,来自五院的研制团队成员深知:"中国人的脊梁不能由外国人扛着。"新一代北斗导航卫星98%的部件都实现了国产化,关键器部件均为"中国造"。这一成绩的取得源自北斗研制团队长期以来形成的自主创新精神和爱国情怀。

"建设独立自主的北斗导航系统,必须做到核心在手。"北斗导航卫星总设计师陈忠贵如是说。为此,总设计师们承担了质量不稳定、进度推迟等风险,顶着巨大的压力推动国产化工作。研制团队也为此付出了艰辛的努力,为了保证国产部件的性能质量,他们不惜花费超过一般卫星3倍多的时间,对国产部件反复进行验证、测试、迭代。

以大功率微波开关研制为例,其在产品功率耐受试验时,效果一度不理想。谢军第一时间来到生产现场,与厂家一道分析、试验,重新做了好几轮设计。在他的带领下,厂家对于结构、工艺进行了重大改进,突破了这一技术难关,研制水平也得到了大幅提升。这样的事例还有很多,正如王平所说:"我们在质量、进度等各种风险之间反复权衡、决策,但即便是在最艰难的时候,也从未动摇过国产化的决心。"

正是通过艰辛的努力,长期依靠进口的行波管放大器组件、微波开关、动量轮组件、星敏感器等关键产品首次实现了主、备份全部国产化,国产化率位居我国长寿命卫星的榜首。此外,元器件国产化也成绩喜人,70余类将近万只新研国产化元器件在新一代北斗导航卫星上得到了应用。同时使用如此多的新研国产化元器件,在国内卫星研制史上也是第一次。尤其是高速信号处理器、大容量存储器等卫星广泛使用的核心元器件首次实现了国产化,意义之大不言而喻。

这些新产品的应用,不仅充分展现了研制团队实现航天强国梦的担当,为后续北斗导航卫星的全面国产化铺平了道路,还牵引和带动了国内基础工业的进步,促进了相关基础学科的快速发展,提升了对前沿技术发展的引领能力。与此同时,在多年的宇航产品密集研制过程中,五院练就了一支技术高超、经验丰富的人才队伍,形成了一整套科学、完善的科研体系和试验、验证体系,为持续研制国际先进导航卫星提供了有力的保证。

如今,五院的北斗研制团队又踏上了新征程。我国有这样一支英勇善战的工程研制队伍,距建成全球卫星导航系统的日子为期不远。中国的北斗将以更加完美的英姿星耀太空,造福人类。

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