將為全球用戶提供性能優(yōu)異的導航服務——
北斗全球系統(tǒng)核心星座部署完成
12月16日,,北斗三號面向全球?qū)Ш椒盏淖詈笠唤MMEO衛(wèi)星——第52,、53顆北斗導航衛(wèi)星終于落子于北斗“大棋盤”的中圓地球軌道。至此,,北斗三號在該軌道上規(guī)劃的24顆衛(wèi)星已全部到位,,標志著全球系統(tǒng)核心星座部署完成,將為全球用戶提供性能優(yōu)異的導航服務,,以及全球短報文通信,、國際搜救等特色服務。
自2017年11月5日首次發(fā)射北斗三號組網(wǎng)衛(wèi)星以來,,在工程7大系統(tǒng),、300多家參研參建單位、10余萬名科研人員的共同努力下,,僅兩年多時間,,已連續(xù)成功實施18次組網(wǎng)發(fā)射,將28顆北斗三號組網(wǎng)衛(wèi)星和2顆北斗二號備份衛(wèi)星順利送入預定軌道,,以平均每月發(fā)射1.2顆衛(wèi)星的高密度,,刷新了全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)組網(wǎng)速度的世界紀錄。
右圖 我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心以“一箭雙星”方式成功發(fā)射第52,、53顆北斗導航衛(wèi)星,。 郭文彬攝
左圖 攜帶衛(wèi)星的火箭發(fā)射后,在天空留下的火箭尾跡云,。 郭文彬攝
下圖 北斗雙星轉(zhuǎn)運至發(fā)射現(xiàn)場,。南 勇攝
智慧管理 高效組網(wǎng)
早在上世紀80年代,考慮到當時的經(jīng)濟實力,、技術水平和快速投入使用的需求,,我國通過充分論證,拋棄了國際上慣有的一步建成全球組網(wǎng)系統(tǒng)的路線,,采取“先區(qū)域,、后全球”的三步走戰(zhàn)略。
在目前已發(fā)射入軌的24顆中圓地球軌道衛(wèi)星中,14顆由中國航天科技集團有限公司所屬中國空間技術研究院抓總研制,,10顆由中國科學院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院抓總研制,。工程有關負責人介紹,北斗三號全球系統(tǒng)研制期間,,通過強化產(chǎn)品多家布局,,組織多方同步攻關,極大調(diào)動了各方資源力量,,極大促進了優(yōu)勢互補,、協(xié)同共進,極大加速了關鍵核心技術突破,,推動形成了良性互利的發(fā)展局面,,為確保北斗三號全球系統(tǒng)快速高效組網(wǎng)發(fā)揮了重要作用,。這是北斗系統(tǒng)創(chuàng)新工程管理模式的重大舉措,,是推動重大航天工程治理體系和治理能力現(xiàn)代化的有益探索。
“集中力量辦大事是我們成就事業(yè)的重要法寶,?!敝袊教炜萍技瘓F有限公司所屬中國空間技術研究院逐步摸索出航天項目群管理模式。他們遍尋“能人”,,利用國內(nèi)最先進的科技成果和最優(yōu)質(zhì)的材料,、技術、產(chǎn)品進行系統(tǒng)集成,,實現(xiàn)總體優(yōu)化,。在全國一盤棋的大協(xié)作下,北斗導航系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)才得以高效運轉(zhuǎn),,資源才得到有效整合,。
重大核心技術和關鍵產(chǎn)品是買不來的。北斗國產(chǎn)化推進之初步履維艱,,北斗人不惜花費超過其他衛(wèi)星3倍多的時間反復驗證,、測試、迭代,,并主動幫助生產(chǎn)廠家改進技術和管理流程,,毫無保留地傳授經(jīng)驗。北斗三號工程副總設計師,、衛(wèi)星首席總設計師,,曾任北斗二號衛(wèi)星總設計師的謝軍回憶道,“那段時間只要一下班,,我就跑去廠家現(xiàn)場‘督戰(zhàn)’,。有時做產(chǎn)品試驗,我甚至守在一旁36小時不合眼”。
“發(fā)展的路子走得有點彎,、有點長,,但是符合國情和發(fā)展需要,節(jié)拍與國民經(jīng)濟的步伐完全一致”,,北斗一號衛(wèi)星總指揮李祖洪說,。“三步走的戰(zhàn)略確保我們至少提前10年用上了北斗,,滿足了我國的實際情況,,是中國的首創(chuàng)”,北斗一號衛(wèi)星總設計師范本堯說,。
從北斗一號數(shù)年研制一顆星,,到北斗二號3年研制15顆星,再到北斗三號3年并行研制20顆星……在北斗發(fā)展進程中,,一組組數(shù)據(jù)充分反映了北斗團隊的高效,。為突破發(fā)射高峰期集中交付產(chǎn)品壓力大的瓶頸,中國航天科技集團公司五院打破常規(guī),,提前策劃先期投產(chǎn)方案,,根據(jù)產(chǎn)品的成熟度進行分類,有重點地提前投產(chǎn),,極大緩解了承研單位的壓力,,保障了產(chǎn)品質(zhì)量安全。這些創(chuàng)新舉措也極大提升了北斗三號的組批生產(chǎn)效率,。
2003年,,北斗一號系統(tǒng)建成,這使我國成為繼美,、俄之后第三個擁有自主衛(wèi)星導航系統(tǒng)的國家,;2012年12月27日,北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)正式提供區(qū)域服務,,北斗系統(tǒng)成為國際衛(wèi)星導航系統(tǒng)四大服務商之一,;2018年12月27日,北斗三號基本系統(tǒng)部署完成,;如今,,北斗三號完成了全球系統(tǒng)核心星座部署……步步為營、久久為功,,北斗正將三步走的戰(zhàn)略路徑逐步變?yōu)楝F(xiàn)實,。
獨特星座 中國首創(chuàng)
在北斗三號衛(wèi)星“天團”里,有3類隊員,,它們分別在不同軌道上堅守著崗位,。本次發(fā)射的雙星,也就是中圓軌道衛(wèi)星——MEO衛(wèi)星,被北斗人稱為“萌星”,,是全球組網(wǎng)的主力,。它們不辭辛勞地繞著地球滿場飛,讓自己的聚焦點在地面畫著波浪線,,以求覆蓋到全球更廣闊的區(qū)域,。
北斗三號衛(wèi)星總設計師王平介紹,MEO衛(wèi)星的軌道高度約為2萬公里,,軌道周期約為12個小時,,與地球自轉(zhuǎn)周期不同步?!皬牡孛嫔峡?,它們由西向東不斷的運動覆蓋全球。因此,,要想提供全球?qū)Ш椒?,主要是依靠MEO衛(wèi)星。這也是為什么把24顆MEO衛(wèi)星作為北斗的全球組網(wǎng)核心星座的原因”,,王平說,。
在萌星為全球組網(wǎng)沖鋒的同時,,隊友們也非常給力,。其中,深情的“吉星”——GEO衛(wèi)星是地球靜止軌道衛(wèi)星,,始終隨著地球自轉(zhuǎn)而動,,以便時刻聚焦祖國;“愛星”——IGSO衛(wèi)星則是傾斜地球同步軌道衛(wèi)星,,如同辛勤的蜜蜂,,讓自己的星下點軌跡包住亞太地區(qū),保護中國周邊,。
在美國GPS,、俄羅斯格洛納斯、歐洲伽利略等導航系統(tǒng)紛紛以單一軌道衛(wèi)星部署星座的背景下,,中國北斗卻獨樹一幟,,采用3種軌道衛(wèi)星組成混合導航星座。
為何如此布局,?這源自北斗三步走的發(fā)展戰(zhàn)略,。在前兩步里,北斗分別要為中國和亞太地區(qū)提供服務,,吉星和愛星顯然更有優(yōu)勢,,而萌星更適合在全球?qū)Ш椒盏膽?zhàn)場上發(fā)揮作用。況且,當時萌星還有很多關鍵技術尚未突破,,需要通過實戰(zhàn)驗證,。
為此,北斗人首次建成了混合星座,,以最少的衛(wèi)星數(shù)量建設了集基本導航,、位置報告等多種業(yè)務于一體的北斗二號區(qū)域衛(wèi)星導航系統(tǒng),成為世界上區(qū)域衛(wèi)星導航系統(tǒng)建設的典范,。
這種技術體制可以高效構(gòu)建區(qū)域系統(tǒng),,兼顧拓展全球系統(tǒng)。在北斗二號系統(tǒng)的建設中,,共布局了4顆萌星,,并給它們充分的時間和絕佳的平臺去逐步攻克一系列全球組網(wǎng)穩(wěn)定運行的瓶頸問題。因此,,當北斗開啟全球組網(wǎng)征程后,,躍升為主力的萌星得以大顯神威。
而此時的吉星和愛星則成為最佳隊友,。北斗人為它們精心設計了數(shù)量不多,,作用卻很關鍵的崗位。它們不僅承擔著配合萌星,、顯著增強北斗三號整體技術指標的“助攻”職責,,還攜帶了很多“神器”,為未來北斗廣泛運行與應用之路開疆拓土,。
目前,,北斗三號全球系統(tǒng)組網(wǎng)已進入沖刺階段。按照計劃,,我國將于2020年上半年發(fā)射兩顆地球同步軌道GEO衛(wèi)星,,全面建成北斗三號系統(tǒng),為全球提供更優(yōu)質(zhì)的服務,。與此同時,,我國已經(jīng)啟動了北斗系統(tǒng)接續(xù)發(fā)展的總體論證和關鍵技術攻關等工作,計劃于2035年前,,建成以北斗系統(tǒng)為核心的綜合定位,、導航、授時體系,。(記者 姜天驕)