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“精度+稳度” 中国卫星再升级
华夏经纬网   2017-11-06 16:07:00   
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  中新社四川西昌11月6日电 题:“精度+稳度” 中国卫星再升级

  中新社记者 张素

  中国独立自主研制的北斗三号组网卫星首发星5日夜在西昌卫星发射中心腾空而起。记者采访相关专家,解读最新“上岗”的北斗三号组网卫星的两大“绝活”。

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    11月5日,中国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭,以“一箭双星”方式成功发射第24颗、第25颗北斗导航卫星。中新社发 谢奇勇 摄

  精度:与第三代GPS导航卫星看齐

  中国第一、二颗北斗三号组网卫星由中国航天科技集团公司第五研究院抓总研制。精度是导航卫星的看家本领,要问北斗三号有多“精”?中国航天科技集团五院北斗三号工程副总设计师、卫星首席总设计师谢军给出参照:与第三代GPS导航卫星及欧洲伽利略导航系统的设计指标看齐。

  谢军说,北斗三号全球导航系统的定位精度较当前提升1至2倍、达到2.5米至5米水平。系统建成后,将为民用用户免费提供约10米精度的定位服务、每秒0.2米的测速服务。随着北斗地基增强系统的“加盟”,服务精度有望达到厘米级。

  具体来说,铷原子钟在北斗三号组网卫星上负责提供时间基准,其稳定度直接关系着卫星的定位、测速和授时功能的精度。此次研制的新一代高精度铷原子钟的每天频率稳定度,较以往产品提高了10倍,它直接推动北斗三号全球导航系统定位精度从原来的10米跨越到“米级”,测速和授时精度也将同步提高一个量级。

  为解决境外卫星数据传输通道问题,研制团队攻克了星座星间链路技术,采取星间、星地传输功能一体化设计,实现卫星与卫星、卫星与地面站的链路互通。这项“绝技”还能让卫星“兄弟”在太空中相互测距,自动“保持队型”。

  稳度:北斗三号组网卫星的“维稳六招”

  想要为全人类提供时间坐标和空间坐标,北斗卫星导航系统的连续性和稳定性十分重要。

  中国航天科技集团五院北斗三号卫星总指挥迟军总结出北斗三号“维稳六招”:在卫星元器件的选择上设置更高门槛;赋予卫星自主修复功能;软件检测进行更多保障;“软硬兼施”保证服务不中断;提高卫星抗干扰能力;科学加强卫星地面试验验证。

  具体来看,安全体现在北斗三号组网卫星“长寿”。迟军说,通过采取多项可靠性措施,卫星设计寿命超过10年,达到国际导航卫星的先进水平。

  安全体现在北斗三号组网卫星“自律”,其控制分系统增加卫星至少60天的完全自主运行能力,使其减少对地面站的依赖,不仅降低系统的运行管理成本,即使地面测控站出现故障,在轨卫星仍然能够正常工作。

  安全还体现在北斗三号与北斗二号的衔接。谢军说,早在北斗二号正式提供区域导航定位服务前,中国就已开始北斗三号全球导航系统的论证研制。因此,北斗三号实现了下行导航信号升级与改造等关键技术方面的突破,实现了与北斗二号下行导航信号的平稳过渡。

  精度+稳度 卫星再升级

  “要求高、任务难,就得解放思想、大胆创新。”中国航天科技集团公司五院529厂工艺人员李昊的一句话,也是无数参与北斗工程的科研团队凝聚的共识。

  北斗三号组网卫星的新意不胜枚举,比如首次尝试正样双星同时体验热真空试验考核,首次设定有效载荷系统在轨重构功能等,后续将配置稳定度为10的负15次方的新研国产氢原子钟。

  更难得的是,研制者们尝试改变生产模式,为卫星批量化生产铺平道路。他们将以往所有物料齐套后统一复合的生产方式“化整为零”,促成双星同步生产,还把热管产品研制生产周期缩短了一半以上。

  中国航天科技集团五院开发的脉动式AIT(总体、总装、测试)生产线也极大地提高各类资源利用率,目前已具备峰值15颗星并行总装的能力,成为北斗全球导航系统建设的又一重保障。(完)


 

责任编辑:徐亚旻

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