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北斗三号卫星部署全面完成 北斗三号卫星作用几何?

2020-06-30 15:50:02 来源 : 上观新闻

随着北斗三号最后一颗全球组网卫星今天成功发射升空,并在北斗三号全球组网“大棋局”落子定盘,标志着我国北斗三号全球卫星导航系统星座部署全面完成。

这颗在北斗卫星家族排名55位的北斗三号最后一星,也是北斗三号系列的第三颗地球同步轨道卫星(GEO卫星)。GEO卫星,被中国北斗人称为“吉星”,因为在“吉星”家族中排行老三,这最后一星也被叫为“嚞星”。

那么,“嚞星”究竟有何神奇之处,担当起中国北斗三号最后一星的重任?

这要先从北斗三号的组成说起。

北斗三号系统建设启动于2009年,目标是实现全球组网,提供全球卫星导航服务。北斗三号全球卫星导航系统由MEO卫星(地球中圆轨道卫星)、IGSO卫星(倾斜地球同步轨道卫星)和GEO卫星(地球静止轨道卫星)三种不同轨道的卫星组成,包括24颗MEO卫星,3颗IGSO卫星和3颗GEO卫星。相对于灵动活泼的MEO卫星、飘逸优雅的IGSO卫星,吉星家族安静地驻守在地球上方36000公里的天疆,高高地深情凝视着兄弟们的工作,虽然自身也具备十八般武艺,但是它们给自己赋予更重要的使命——为北斗导航系统的技术指标提升提供增强服务。

吉星是北斗家族的“大个子”。吉星家族具有宽大的体型和强壮的体魄,这得益于其采用的东方红三B(导航)卫星平台,这是我国现役规模较大的卫星平台之一。强大的承载能力让“嚞星”和两位哥哥一样,具备“无线电导航、无线电测定、星基增强、精密单点定位、功率增强、站间时间同步和定位”六大本领,可为我国及周边地区用户提供导航及增强服务。

吉星家族沿袭了北斗系统最鲜明的特色——有源定位和短报文通信,是中国北斗系统的创举。

有源定位,利用无线电测定技术,这是北斗特有的“基因”,通过两颗吉星联手,不仅能回答用户“我在哪”,还能告诉关注着用户行踪的相关方“你在哪”,在搜救、渔业等领域被广泛使用,是保障民生安全的“千里眼”。北斗三号的短报文通信能力显著提升,信息发送能力从一次120汉字提升到一次1200汉字,突发情况时无需字斟句酌,足以将情节一次性说清楚,还可发送图片等信息。

今年3月,北斗三号第二颗吉星(GEO卫星)就位后,北斗系统新体制下有源定位功能得到验证,拉开了无线电测定功能全面升级的序章。随着“嚞星”的入列,北斗三号吉星三兄弟在太空团聚,将在赤道上拉开更大距离,为“一带一路”沿线更广阔的区域提供服务。

“嚞星”作为北斗全球导航系统的最后一颗“收官之星”,可以说是国产化的集大成之作。

“关键核心技术是要不来、买不来、讨不来的”,这一点中国北斗人感触最深。一开始,关键单机和元器件屡屡被一些国家“卡脖子”,但始终没有动摇走自主可控道路的决心。

北斗三号卫星总设计师陈忠贵曾表示,北斗导航系统面向国家安全、社会经济发展、人民生活提供时间基准、空间位置基准,对国家的重要性和人民生活的影响程度非常大。“作为基础标称的时间和空间信息,如果由别人提供,安全感何来?”

高精度的太空灯塔如何建立起来?自己的位置谁来测?怎么保持稳定?多颗卫星如何能够安全、可靠地工作?这是中国北斗人的“灵魂四连问”。而这四连问,涉及的是从卫星本体构造、导航总体技术、核心单机研制、自主创新突破四个方面。

而这四方面的国产化之路,通过三代北斗系统的探索与实践,终不负期待,交出了一份闪亮答卷——

北斗一号解决了卫星最基本的问题,诸如供配电的太阳帆板,是为卫星提供由光转为电的部件,以及控制系统的转动机构,这些核心产品的国产化,让北斗卫星的身体有了一副中国体格。

北斗二号打破了国外的技术封锁,攻克了以导航卫星总体技术、高精度星载原子钟等为代表的多项关键技术,让卫星导航系统“心脏”跳动出中国“心率”。

北斗三号开始了从并跑到领跑的征程。率先提出国际上首个高中轨道星间链路混合型新体制,形成了具有自主知识产权的星间链路网络协议、自主定轨、时间同步等系统方案,填补了国内空白;同时,建立起器部件国产化从研制、验证到应用一体化体系,彻底打破了核心器部件长期依赖进口、受制于人的局面,北斗导航卫星单机和关键元器件国产化率达到100%,真正为北斗导航系统铸造了“中国灵魂”。

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