我國(guó)完成北斗三號(hào)全球組網(wǎng)基本系統(tǒng)星座部署——
“北斗”服務(wù)全球邁出關(guān)鍵一步

11月19日凌晨，我國(guó)在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心以“一箭雙星”方式成功發(fā)射第四十二、四十三顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星，這兩顆衛(wèi)星是我國(guó)北斗三號(hào)系統(tǒng)第十八、十九顆組網(wǎng)衛(wèi)星。至此，我國(guó)北斗三號(hào)全球組網(wǎng)基本系統(tǒng)空間星座部署任務(wù)圓滿完成。后續(xù)，將開(kāi)展系統(tǒng)聯(lián)調(diào)和性能指標(biāo)評(píng)估，計(jì)劃年底前開(kāi)通運(yùn)行，并向“一帶一路”國(guó)家和地區(qū)提供基本導(dǎo)航服務(wù)。這標(biāo)志著中國(guó)北斗從區(qū)域走向全球邁出了“關(guān)鍵一步”。

性能更優(yōu) 服務(wù)拓展

2009年，北斗三號(hào)工程正式啟動(dòng)實(shí)施。2017年11月，我國(guó)在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心執(zhí)行了首次北斗三號(hào)組網(wǎng)衛(wèi)星發(fā)射任務(wù)，2018年3月底，圓滿完成由8顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星組成的最簡(jiǎn)系統(tǒng)星座部署，此次發(fā)射北斗三號(hào)第十八、十九顆衛(wèi)星后組成的基本系統(tǒng)即將開(kāi)通運(yùn)行。

據(jù)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)總設(shè)計(jì)師楊長(zhǎng)風(fēng)介紹，北斗三號(hào)不僅覆蓋范圍提升至全球，在技術(shù)體制上也實(shí)現(xiàn)性能提升和服務(wù)擴(kuò)展，定位精度提升至2.5米至5米，較北斗二號(hào)提升1至2倍。在北斗二號(hào)向北斗三號(hào)過(guò)渡過(guò)程中，能夠確保老用戶無(wú)感知、新用戶提性能，最終實(shí)現(xiàn)技術(shù)的新老更替。

設(shè)計(jì)之初，北斗三號(hào)就把服務(wù)精度設(shè)計(jì)目標(biāo)設(shè)定在尚未發(fā)射的第三代GPS導(dǎo)航衛(wèi)星及伽利略導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)計(jì)指標(biāo)之上。為此，中國(guó)航天科技集團(tuán)五院率先提出國(guó)際上首個(gè)高中軌道星間鏈路混合型新體制，形成了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的星間鏈路網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、自主定軌、時(shí)間同步等系統(tǒng)方案，解決了全球布站、衛(wèi)星境外監(jiān)測(cè)的難題。此外，該院還采用了更為可靠的載荷重構(gòu)技術(shù)，衛(wèi)星設(shè)計(jì)壽命由8年提升到10年至12年，在軌運(yùn)行工作可靠性大幅提升。

據(jù)航天五院西安分院空間數(shù)據(jù)傳輸與處理研究所所長(zhǎng)張建華介紹，此次發(fā)射的北斗三號(hào)第十八、十九顆衛(wèi)星還首次配置了星間激光載荷，將開(kāi)展空間激光通信與測(cè)距試驗(yàn)。目前，大多數(shù)衛(wèi)星的通信載體都是微波，而激光的信息傳輸量是微波的幾十倍甚至幾百倍，如果順利，北斗三號(hào)衛(wèi)星之間的通信速率將大幅提高，安全性更好，測(cè)距精度也更高。這意味著，中國(guó)北斗的星間鏈路將從“普通公路”躍升到“超高速公路”時(shí)代，為空間激光新技術(shù)應(yīng)用和發(fā)展貢獻(xiàn)中國(guó)力量。

北斗三號(hào)不僅性能更優(yōu)，服務(wù)方面也進(jìn)一步拓展。在進(jìn)一步提高基本導(dǎo)航服務(wù)能力基礎(chǔ)上，北斗三號(hào)按照國(guó)際民航標(biāo)準(zhǔn)提供星基增強(qiáng)服務(wù)，還按照國(guó)際搜救衛(wèi)星組織標(biāo)準(zhǔn)，提供國(guó)際搜索救援服務(wù)。

北斗三號(hào)所有部件全部國(guó)產(chǎn)化

作為國(guó)之重器，北斗三號(hào)在技術(shù)上做到了自主可控。“在北斗三號(hào)前期論證中，我們就明確提出元器件和器部件國(guó)產(chǎn)化自主可控的目標(biāo)。”北斗三號(hào)工程副總設(shè)計(jì)師、衛(wèi)星首席總設(shè)計(jì)師謝軍告訴經(jīng)濟(jì)日?qǐng)?bào)記者，目前北斗三號(hào)衛(wèi)星上所有使用的部件全部實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化，北斗三號(hào)系統(tǒng)某些關(guān)鍵指標(biāo)已優(yōu)于國(guó)際其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，系統(tǒng)的連續(xù)性、穩(wěn)定性和可用性都在持續(xù)提升。

在北斗衛(wèi)星工程的牽引和培育下，國(guó)產(chǎn)化元器件眾多的生產(chǎn)廠家不斷提升技術(shù)能力和工藝水平，全面支撐了工程需求，形成了全國(guó)大協(xié)作的良好局面。“北斗基礎(chǔ)產(chǎn)品已實(shí)現(xiàn)歷史性跨越，國(guó)產(chǎn)北斗芯片實(shí)現(xiàn)規(guī)?；瘧?yīng)用，總體性能達(dá)到甚至優(yōu)于國(guó)際同類(lèi)產(chǎn)品。”航天五院北斗三號(hào)總設(shè)計(jì)師陳忠貴說(shuō)。

國(guó)產(chǎn)化作為北斗系統(tǒng)工程的重要特點(diǎn)，對(duì)我國(guó)基礎(chǔ)工業(yè)有極大的推動(dòng)和牽引作用。其中，北斗基礎(chǔ)產(chǎn)品已經(jīng)實(shí)現(xiàn)歷史性跨越。國(guó)產(chǎn)北斗芯片實(shí)現(xiàn)規(guī)模化應(yīng)用，工藝由0.35微米提升到28納米，最低單片價(jià)格僅6元，總體性能達(dá)到甚至優(yōu)于國(guó)際同類(lèi)產(chǎn)品。

《國(guó)家衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》指出，到2020年，我國(guó)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)及其兼容產(chǎn)品在國(guó)民經(jīng)濟(jì)重要行業(yè)和關(guān)鍵領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，在大眾消費(fèi)市場(chǎng)逐步推廣普及，對(duì)國(guó)內(nèi)衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)用市場(chǎng)的貢獻(xiàn)率達(dá)到60%，重要應(yīng)用領(lǐng)域達(dá)到80%以上。

據(jù)了解，目前北斗已在公安、交通、漁業(yè)、電力、林業(yè)、減災(zāi)等行業(yè)得到廣泛應(yīng)用，也服務(wù)于智慧城市建設(shè)和社會(huì)治理。全國(guó)4萬(wàn)余艘漁船安裝了北斗。基于高精度服務(wù)，北斗已用于精細(xì)農(nóng)業(yè)、危房監(jiān)測(cè)、無(wú)人駕駛等領(lǐng)域。楊長(zhǎng)風(fēng)告訴記者，在應(yīng)用與產(chǎn)業(yè)化方面，中國(guó)已經(jīng)形成北斗完整產(chǎn)業(yè)鏈，北斗在國(guó)家安全和重點(diǎn)領(lǐng)域標(biāo)配化使用，在大眾消費(fèi)領(lǐng)域規(guī)?；瘧?yīng)用，正在催生“北斗+”融合應(yīng)用新模式。

造星本領(lǐng)更快、更強(qiáng)

自去年11月我國(guó)發(fā)射北斗三號(hào)首發(fā)雙星開(kāi)始，一年19星，北斗三號(hào)系統(tǒng)用驚人的“中國(guó)速度”再次刷新了星座部署的紀(jì)錄。一年之內(nèi)完成基本系統(tǒng)建設(shè)的奇跡，不是依靠“人海戰(zhàn)術(shù)”實(shí)現(xiàn)的。據(jù)了解，北斗三號(hào)在前方發(fā)射場(chǎng)的衛(wèi)星試驗(yàn)人員較北斗二號(hào)時(shí)期數(shù)量減少了近一半、全流程時(shí)間縮短了近三分之一。北京的在研情況也一樣，不論人員數(shù)量還是研制周期都大為縮減。

“我們注重以科學(xué)的管理加強(qiáng)衛(wèi)星地面試驗(yàn)驗(yàn)證。”中國(guó)航天科技集團(tuán)五院北斗三號(hào)衛(wèi)星總指揮遲軍說(shuō)。該院首次在北斗三號(hào)衛(wèi)星測(cè)試中采用遠(yuǎn)程測(cè)試方法，西昌北京實(shí)時(shí)聯(lián)動(dòng)，充分發(fā)揮后方判讀專家的保障作用，從而提高了發(fā)射場(chǎng)測(cè)試效率，大幅減少了發(fā)射場(chǎng)人員數(shù)量。

據(jù)了解，19顆衛(wèi)星在軌道上合理分布，從數(shù)學(xué)角度已經(jīng)符合在全球任意位置同時(shí)看到4顆衛(wèi)星的要求，但考慮遮擋等約束條件，真正實(shí)現(xiàn)全球組網(wǎng)至少需要24顆衛(wèi)星。而我國(guó)將在2020年前后完成35顆北斗三號(hào)衛(wèi)星的組網(wǎng)，為全球用戶提供服務(wù)，到那時(shí)，世界上任何一個(gè)地方都可以用上北斗提供的高精度、高可靠的導(dǎo)航、授時(shí)服務(wù)。（記者 姜天驕）