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自主創(chuàng)新確保北斗系統(tǒng)穩(wěn)定運行

2018年06月11日 16:07 | 作者:余建斌 | 來源:人民日報
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“天上建好,地上用好?!弊鳛閲抑卮罂臻g信息基礎設施,我國北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)2012年底正式提供服務以來,連續(xù)穩(wěn)定運行,北斗系統(tǒng)已進入全球組網(wǎng)新階段,應用產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展,成為一張國家名片。

按規(guī)劃,預計2018年底將建成北斗三號基本系統(tǒng),為“一帶一路”建設參與國提供服務;到2020年將建成世界一流的北斗三號系統(tǒng),提供全球服務。目前,北斗三號系統(tǒng)已成功發(fā)射8顆全球組網(wǎng)衛(wèi)星,建成最簡系統(tǒng)。它繼承了北斗特色,對標世界一流,增加了星間鏈路、全球搜索救援等新功能,播發(fā)性能更優(yōu)的導航信號。

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日前,記者走進多個北斗研制一線團隊,近距離感受中國北斗的亮點與魅力。

自主創(chuàng)新讓北斗表現(xiàn)優(yōu)異

北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)是我國自主發(fā)展、獨立運行的衛(wèi)星導航系統(tǒng),目標是為全球用戶提供定位、導航、授時服務。

輪船航行在茫茫大海中,需要航標燈的指引。衛(wèi)星在太空飛行,太陽與地球就是它的航標燈:衛(wèi)星飛行姿態(tài)的建立依賴于對太陽、地球的觀測,測量精度越高,衛(wèi)星飛行姿態(tài)就越穩(wěn)定,提供的導航精度也越高。中國科學院上海技術物理研究所研制的“三只眼”,就是通過觀測太陽、地球為導航衛(wèi)星提供導航。

專家介紹說,“三只眼”就是兩個“太陽眼”——模擬太陽敏感器、數(shù)字太陽敏感器,一個“地球眼”——紅外地球敏感器。“太陽眼”負責測量太陽的位置,“地球眼”測量地球的位置。

安裝了“三只眼”的北斗衛(wèi)星的優(yōu)異表現(xiàn)與“視力”密切相關。衛(wèi)星入軌初期用模擬太陽敏感器捕獲太陽,再用數(shù)字太陽敏感器和紅外地球敏感器共同作用,更加精確地確定衛(wèi)星的三軸姿態(tài)。

科研人員對北斗衛(wèi)星數(shù)字太陽敏感器和紅外地球敏感器進行了關鍵技術攻關。數(shù)字太陽敏感器的關鍵技術突破,實現(xiàn)關鍵元件自主可控;紅外地球敏感器的關鍵技術突破后,具有高測量精度、高可靠性、長壽命、不易受太陽等天體對姿態(tài)測量的干擾等優(yōu)點。

衛(wèi)星與衛(wèi)星之間的通信——星間鏈路,是北斗導航系統(tǒng)由區(qū)域向全球過渡的關鍵技術,是提升系統(tǒng)全球服務能力的核心技術手段,也是北斗全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)的重要標識和技術制高點。

中國電科29所科研人員提出了自己的北斗全球組網(wǎng)星間鏈路解決方案,率先采用毫米波技術體制和生產(chǎn)工藝,研制出具有國際領先水平的星間鏈路產(chǎn)品,對于北斗導航衛(wèi)星實現(xiàn)全球組網(wǎng)起到了關鍵作用,促進了北斗全球系統(tǒng)的跨域發(fā)展。

衛(wèi)星電源分系統(tǒng)也是衛(wèi)星的關鍵分系統(tǒng)之一,被譽為衛(wèi)星的“生命線”。在北斗三號組網(wǎng)衛(wèi)星研制過程中,中國電科18所承擔了電源分系統(tǒng)的研制任務。該所專家介紹說,以中軌道衛(wèi)星為例,配置了雙太陽電池翼、雙蓄電池組、均衡器和電源控制器。其中太陽電池陣是衛(wèi)星的唯一供電能源,蓄電池組是衛(wèi)星儲能裝置。在北斗三號中,首次批量采用了轉(zhuǎn)換效率達到世界先進水平的三結(jié)砷化鎵太陽能電池,能和太陽能帆板的尺寸充分匹配,極大提高了衛(wèi)星“吸收”太陽能的效率。

在儲能方面,北斗三號衛(wèi)星鋰離子蓄電池組的成功應用,也開啟了鋰離子蓄電池組中高軌道應用的新局面,滿足了北斗衛(wèi)星儲能電源能量密度高的需求,讓衛(wèi)星上的各種儀器設備等有效載荷更有“活力”。北斗衛(wèi)星采用的鋰離子蓄電池組已達到國際先進水平。

編輯:李敏杰

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關鍵詞:北斗 衛(wèi)星 系統(tǒng)

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