2020年6月23日9时43分,我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭成功发射第55颗北斗导航卫星。卫星顺利进入预定轨道,后续将进行变轨、在轨测试、试验评估,适时入网提供服务。随着第55颗北斗导航卫星顺利入轨,我国提前半年完成北斗三号全球卫星导航系统星座部署目标。此次发射任务取得圆满成功标志着北斗三号全球星座部署全面完成,也标志着北斗卫星导航系统“三步走”战略任务圆满收官。
收官发射一波三折,玉汝于成
北斗三号收官发射一波三折、玉汝于成。之前,因2次航天发射任务失利,工程全线举一反三 ,进行质量复查,发射时间由5月调整至6月;6月16日,因临射前发现产品技术问题,为确保百分百成功、不带任何隐患上天,发射再次推迟。此次任务的圆满成功,充分体现了航天战线求真务实的科学精神和严慎细实的工作作风,再次印证了“严肃认真、周到细致、稳妥可靠、万无一失”的科研试验十六字方针是我国航天事业不断战胜困难、持续夺取胜利的重要法宝。
此次发射成功后,联合国外空司专门发来视频,祝贺北斗系统完成全球组网部署,肯定北斗系统正在推动全球经济社会发展,赞赏北斗系统在和平利用外太空、参与联合国空间活动国际合作等方面做出的巨大贡献。
北斗三号卫星发射的最后一颗卫星属于地球静止轨道卫星,经过一系列在轨测试入网后,我国将进行北斗全系统联调联试,在确保系统运行稳定可靠、性能指标优异基础上,择机面向用户提供全天时、全天候、高精度全球定位导航授时服务,以及星基增强、短报文通信、精密单点定位等特色服务。
6月23日9时43分,我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭成功发射第55颗北斗导航卫星
北斗三号卫星系统,服务全球
据悉,北斗三号系统由24颗中圆地球轨道、3颗地球静止轨道和3颗倾斜地球同步轨道共30颗卫星组成。相比于北斗二号系统,北斗三号系统的服务区域实现了从中国及亚太地区向全球覆盖的跨越,同时,在用户导航定位的服务精度、信号连续性、系统可用性等方面也实现了大幅提升。作为北斗三号系统的空间段组成部分,其创新和技术特点是整个工程系统的核心和关键,主要包括以下几方面。
北斗三号收官发射一波三折、玉汝于成
第一,采用了导航卫星专用平台。北斗三号卫星平台化设计在保证卫星总体设计架构稳定的基础上,可为系统后续功能和需求拓展提供更大的适应能力。此次卫星采用新型的导航卫星专用平台,该平台采用桁架式主承力结构、单组元推进系统、综合电子体系和全调节供电系统,具有功率密度大、载荷承载比重高、设备产品布局灵活、功能拓展适应能力强等技术特点,适于采用运载火箭加上面级“一箭多星”直接入轨的发射方式。
第二,采用了新型导航信号体制。为了进一步改善北斗导航卫星信号的性能,提高信号利用效率和兼容性、互操作性。在北斗三号系统全球服务范围内,系统在继承和保留北斗二号卫星B1I、B3I信号的基础上,新增了B1C公开信号,并对B2信号进行了升级,采用新设计的B2a信号替代原B2I信号,实现了信号性能的提升,同时充分考虑了与其他卫星导航系统的兼容与互操作。
相对于北斗二号系统,北斗三号系统的服务区域实现了从中国及亚太地区向全球覆盖的跨越,同时在用户导航定位
第三,采用了更高精度的原子钟。北斗三号卫星上采用了我国自主研发的更高稳定度、更小漂移率的新型高精度铷原子钟和氢原子钟,实现了卫星时频基准性能指标的大幅提高。铷原子钟产品具有较高的技术成熟度,对卫星的功率、质量等资源占用较少,首批组网的2颗中圆地球轨道卫星均采用了铷原子钟产品。相对北斗二号采用的第一代国产铷原子钟,其产品体积、质量方面大幅降低,综合水平达到国际领先水平。
同时,北斗三号星载时频系统增加了卫星钟完好性监测与卫星钟自主平稳切换等功能,多个原子钟保持同步,当主工作原子钟在轨出现故障后,卫星能够自主诊断并平稳切换,保证卫星时频信号的连续性,极大提高了导航信号与服务的可靠性和完好性。
第四,采用了星间链路。北斗三号配置了Ka频段星间链路,采用相控阵天线等星间链路设备,实现星间双向精密测距和通信。通过星间链路相互测距和校时,实现多星测量,增加观测量,改善自主定轨的几何观测结构,利用星间测量信息自主计算并修正卫星的轨道位置和时钟系统,实现星-星-地联合精密定轨,提高卫星定轨和时间同步的精度,进而提高整个系统的定位和服务精度。通过星间和星地链路,实现对境外卫星的监测、注入功能,实现对境外卫星“一站式测控”的测控管理。
未来,中国北斗将持续参与国际卫星导航事务,推进多系统兼容共用,开展国际交流合作,根据世界民众需求推
第五,星载产品实现了国产化和自主可控。为了保证北斗卫星导航系统安全、持续、稳定发展,连续可靠自主运行,摆脱受制于人的被动局面,北斗三号卫星系统坚持国产化与自主可控的原则,从关键元器件和部件产品两方面重点开展国产化攻关,加强试验和使用验证,从根本上解决制约工程建设的瓶颈问题。卫星上一些长期依赖进口的关键部件产品,如电源控制器、测量敏感器等,均通过多家研制单位的努力,实现了国产化和自主可控。
第六,具有拓展其他功能试验的能力。北斗三号中圆地球轨道卫星作为新型的导航卫星专用平台,在支持时频系统、基本卫星无线电导航业务、星间链路等载荷的基础上,在平台承载能力、设备产品安装、布局面积、功率余量、热控及散热面、遥控数据传输接口等方面,均有一定的扩展余量,可用于支持开展其他与时空基准相关的功能拓展技术试验的能力,支持北斗卫星导航系统下一步的持续升级。
结语
目前,全世界一半以上的国家都开始使用北斗系统。后续,中国北斗将持续参与国际卫星导航事务,推进多系统兼容共用,开展国际交流合作,根据世界民众需求推动北斗海外应用,共享北斗最新发展成果。中国北斗,服务全球,造福人类。人类梦想追逐到哪里,就希望时空定位到哪里;人类脚步迈进到哪里,就希望导航指引到哪里。2035年,我国将建设完善更加泛在、更加融合、更加智能的综合时空体系,进一步提升时空信息服务能力,为人类走得更深更远做出中国贡献。