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北斗三号第五、六颗卫星发射成功 火箭动力"陕西造"

2018-02-13 07:48:52 来源: 华商报
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 菜篮子更安全

一些地方的水果种植、畜牧养殖都开始利用北斗终端进行溯源管理、全过程监控

 助力天气预报

利用北斗的短报文通信方式,可将采集的气象信息自动回传到数据处理中心,使天气预报更加广泛准确

 智慧城市更完善

国家北斗精准服务网已为全国超过400座城市的各种行业应用提供北斗精准服务,有效推动智慧城市基础设施的优化和完善

 出行更加便利

共享单车陆续接入北斗高精度时空定位服务。打开“嵌入”北斗的电子地图、约车软件,出行更加便利

“10分钟准备,5分钟准备,1分钟准备……10、9、8、7、6、5、4、3、2、1……发射!”

2月12日13时03分,我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭(及远征一号上面级),成功发射第五、六颗北斗三号全球组网卫星。这是北斗三号全球组网卫星的第三次发射,也是农历鸡年中国航天的“收官之战”。经过3个多小时飞行,卫星进入预定轨道。“至此,我国所有的北斗卫星都是从西昌飞向太空的,成功率达到了100%。”西昌卫星发射中心党委书记董重庆说。

火箭动力全是“陕西造”

在这次发射前,我国从2000年开始已先后执行了26次北斗发射任务,顺利将包括4颗试验卫星在内的31颗北斗卫星送入太空。这次发射,是北斗的第27次发射任务。也是2018年以来,长征系列火箭完成的第7次成功发射。

预计到今年底,我国共将发射18颗北斗三号组网卫星,为“一带一路”沿线国家正式提供导航服务。到2020年将实现30余颗北斗卫星全球组网,具备服务全球的能力。

此次发射使用的长征三号乙运载火箭,是我国常规运载火箭中运载能力最大的火箭,主要用于发射地球同步轨道卫星,其运载能力达5.5吨,是中国用于商业卫星发射服务的主力火箭。全箭包括上面级共28台各型发动机,均由总部位于西安航天基地的航天科技集团公司第六研究院研制提供。

火箭发动机专家、航天六院院长刘志让介绍,为了提高北斗三号发射的高可靠性,航天六院从设计源头、制造工艺、过程控制进行严格把关,真正做到了对发动机质量“明察秋毫”。自2000年10月31日以来,由六院提供全部动力的长三甲系列运载火箭已经实施27次北斗卫星发射任务,保持着100%的成功率。为了此次发射,六院共派出执行北斗三号发射任务的试验队员14人,他们已经在西昌卫星发射中心基地工作生活了将近一个月。

卫星导航分系统等也是“陕西造”

值得注意的是,除了火箭动力是“陕西造”以外,这次发射的两颗北斗三号卫星的导航分系统、天线分系统、星间链路等全部有效载荷,也都是出自位于西安航天产业基地的航天科技集团公司第五研究院西安分院。

此外,西安分院的科研人员还为北斗“双星兄弟”研制并安装上了强大的“中国心”——新一代高精度铷(rú)钟。据航天科技集团五院西安分院铷钟产品责任人屈勇晟介绍,西安分院抓总研制的铷钟,频率稳定度较北斗二号区域导航系统提高了10倍,达到世界先进水平。铷钟的技术进步,直接推动了我国新建设的全球导航系统定位精度由之前区域系统的10米跨越到后续全球系统米级分辨率,测速和授时精度同步提高一个量级。

  >>解读

  北斗三号先进在哪?

  精度比肩美国GPS

  还能够自主导航

这次发射的北斗三号两颗卫星由航天科技集团五院抓总研制,而导航分系统、天线分系统、星间链路等有效载荷全部由五院西安分院承担研制。未来,北斗三号全球导航系统建成后,导航服务能力将处于世界先进水平。

建成后精确至厘米 媲美GPS

据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介绍,北斗三号导航系统在设计之初,就把目标放在尚未发射的第三代GPS导航卫星以及欧洲伽利略导航系统的设计指标上。北斗三号全球导航系统的定位精度将提升1至2倍,达到2米左右。建成后的北斗全球导航系统将为民用用户免费提供约10米精度的定位服务、0.2米/秒的测速服务、误差不超过10纳秒的时间服务,并且将为付费用户提供更高精度等级的服务。随着北斗地基增强系统提供初始服务,可提供米级、亚米级、甚至分米厘米级服务。届时,中国北斗的精度将与美国GPS相媲美。

用的是“中国芯”,还有“中国魂”

北斗三号任务中,控制系统国产化单机达100%。“没有一台进口产品。”谈及北斗三号任务的控制与推进系统,中国航天科技集团五院北斗三号副总设计师高益军自豪地说,“从单机层面实现了100%的国产化”。除了“中国芯”,北斗导三号任务还注入了“中国魂”。航天五院完全自主知识产权的计算机操作系统SpaceOS2,相较于民用的windows、iOS和android等操作系统,其体积可谓是mini的,但同时管理上百项任务可以做到忙而不乱,且卫星在轨运行的10多年间,它不会罢工、不能迟缓。

星间链路让卫星们手拉手、心相通

在卫星之间搭建的通信测量链路被称为星间链路。据谢军介绍,由于我国不可能像GPS那样在全球建立地面站,为解决境外卫星的数据传输通道,航天科技集团五院北斗三号研制人员攻克了星座星间链路技术,实现了卫星与卫星、卫星与地面站的链路互通。也就是说,虽然“看不见”在地球另一面的北斗卫星,但用北斗卫星的星间链路同样能与它们取得联系。星间链路技术让卫星们手拉手、心相通,不仅实现了相互间的通信和数据传输,还能相互测距,自动“保持队形”,以减轻地面的管理维护压力,这是北斗全球导航系统建设的一大特色。

此外,北斗三号的星间链路系统还能与其他类型卫星相关联,实现我国卫星之间的联网,更加高效地互通天地信息。

首次实现在轨完好性自主监测

相较于美国的GPS、俄罗斯的格洛纳斯以及欧洲的伽利略等导航卫星系统,中国的北斗在世界上首次实现了卫星的在轨完好性自主监测功能。

在传统卫星导航中,飞机偏离航线或者跑道时,比较难以快速发现和纠正,而北斗三号卫星就能自主判断出该错误,在几秒之内向飞机上的导航终端发出告警信号,飞机上的导航终端就会自动优选信号更完好的北斗卫星进行导航,主动避免事故。

北斗导航卫星的自主完好性监测在未来的无人驾驶上应用将更为广泛。有人驾驶时,驾驶员对车辆行驶的路线及停靠会有自己的判断,但是无人驾驶的汽车,就必须完全依靠导航及其他电子设备保证安全行驶和准确停靠,如果车载导航有了北斗自主完好性监测的提示,那么就能及时的提醒车载导航设备切换更好、更准确的导航信号,以便自主驾驶系统更安全操作。

 世界上独家提供短报文服务

据了解,北斗三号导航系统保留了北斗现有系统的短报文服务,即通信功能,这是其他卫星导航系统不具备的能力。目前,短报文功能已在地震救灾、搜救驴友等方面发挥了重大功效。

有60天完全自主运行能力

星间链路还是北斗卫星实现自主导航的关键。所谓自主导航,就是指即使地面站全部失效,30多颗北斗导航卫星也能通过星间链路提供精准定位和授时。

航天科技集团五院北斗三号卫星总指挥迟军介绍,就像停水、停电影响城市生活一样,卫星导航服务一旦中断,国家和社会的正常运行会受到很大的影响。为此,北斗三号卫星控制分系统增加了卫星至少60天的完全自主运行能力,保证了在地面测控站出现故障期间,北斗卫星在轨仍能够正常工作。这就大大减少了对地面站的依赖,大大降低运行管理成本。

此外,为了提高卫星在轨服务的可靠性,北斗三号卫星还采取了多项可靠性措施,使卫星的设计寿命达到12年,达到国际导航卫星的先进水平。

 在轨重构 给你想要的导航功能

据航天五院西安分院北斗导航副总设计师张立新介绍,北斗三号卫星系统具有有效载荷系统的在轨重构功能,例如可以通过改变注入软件增加导航信号、改变信号频率等来解决“导航信号不够用”、“信号质量不好”等问题。除此之外,卫星在运行过程中,可能会出现这样或者那样的问题,在轨重构就能及时有效的解决问题,这是北斗一号、北斗二号卫星系统所不具备的能力。 华商报特派西昌记者 马虎振 摄

张智伦 本文来源:华商报 责任编辑:张智伦_SX21
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