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北斗三号,高强本领如何炼成?

时间:2018年12月06日 信息来源:中新网 点击: 【字体:

 茫茫夜空,星耀北斗。今年11月19日,星空中又多了两位中国成员,这就是两颗北斗三号卫星。高大上的北斗卫星,其实很接地气。比如,在沙场点兵的检阅场、在风驰电掣的动车组上、在应急救援的车辆上、在形影不离的手机里,等等,都有北斗大显身手,可谓远在天边,近在眼前。那么,这两位北斗新成员的升空,又意味着什么?


       在这两颗卫星发射前不久,记者来到了西昌卫星发射中心实地探访。
       紧邻卫星和上面级旁边的一个大型车间摆放着运载火箭的整流罩。航天科技集团一院长征三号甲系列火箭总体主任设计师胡炜告诉记者,这个整流罩是比较大的,柱段的直径是4.2米,高度可以到9.4米,是目前火箭使用中规模比较大的了。
       卫星和上面级安装进整流罩相当于穿上盔甲,转运至发射塔架与运载火箭箭体动力部分对接,调试过后就会适时发射升空,执行导航任务了。
       据了解,这两颗卫星属于中圆地球轨道卫星,在整个北斗导航星座系统里还有地球静止轨道卫星和倾斜地球轨道卫星,目前我国发射升空的北斗卫星已经达到43颗。但很少有人知道,我国北斗导航采用的是混合星座系统,这在世界上是独一无二的。
       2000年,北斗一号系统建成,虽然只有两颗星,但已经实现了中国卫星导航系统的从无到有,独创了定位体制。
       此后,中国又用8年时间,建成了由14颗卫星组成的北斗二号系统,于2012年底向亚太地区提供服务,从根本上摆脱了中国对国外导航系统的依赖。


       2009年中国开始建设北斗三号全球系统。
       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:“2009年,专门安排了关键技术的攻关,同时由试验卫星来进行试验验证。从2017年我们11月份发射的第一组MEO卫星上,已经配置了北斗三号星间链路的一些设备。”
       根据国家统一部署,按照最简系统、基本系统、全球系统三步实施组网。今年3月,由8颗北斗三号卫星组成的全球组网最简系统建成。随着刚刚发射的这两颗卫星升空入网,2018年底,北斗导航卫星组成的全球组网基本系统即将开通运行。
       作为国家重要的空间基础设施,北斗工程的研制与建成对于我们国家又意味着什么呢?
       中国北斗卫星导航系统总设计师杨长风表示:“它是很关键的一步,这就是形成面向‘一带一路’国家的基本服务系统。”
       国之重器一定要牢牢掌握在自己手里。杨总介绍,我们国家的北斗工程建设用20年走完了其他国家40年走过的历程。
       而多年来,他们秉承中国航天精神、“两弹一星”精神和载人航天精神也就是人们常说的航天“三大精神”,也逐渐历练铸造了自己研发制造团队的“北斗精神”,这就是:自主创新、团结协作、攻坚克难、追求卓越。
       现在的北斗三号卫星和北斗二号相比,寿命、信号性能和定位精度明显提高。比如,它搭载的自主研发的高精度铷原子钟和氢原子钟,300万年误差只有1秒。而世界独有的混合星座设计,更为国际卫星导航系统的发展贡献了中国智慧。在这里还要特别强调,现在北斗三号的所有部件和核心器件已经达到100%国产化,核心技术完全自主可控。
       航天科技集团五院北斗三号卫星总设计师王平表示:“我们北斗从设计初期就是把国产部件、器件的国产,作为我们工作的目标。”
       一方面大力开展协作攻关,加大部件和核心器件的国产化进程,一方面北斗组网的任务又异常艰巨繁重。在某型卫星研发过程中就遇到了一件让他们深有感触的事。
       王平说:“当时试验发射的时候,行波管放大器,有一阵子国外对我们禁运了,当时说是受政府的管制,现在不能给你。”
       航天科技集团五院北斗三号卫星总指挥迟军说:“就是那个时候,实际上我们也没有受到打击。提前我们就部署国产化的单位,在进行攻关。我们的有些单位产品已经做出来了,我们经过测试和试验,完全能够满足要求。”
       实际上,北斗工程研发建设队伍,有300多家单位,8万多人员,集中了全国优势科研力量,早已形成“全国一盘棋”,通力协作,攻坚克难的大格局。
       行波管是卫星的重要核心部件,虽然未雨绸缪,经协作攻关已经国产化,但真正要在卫星上使用,仍会承担很大风险,真正决策还需要勇气和担当。
       这种勇气和担当还体现在研发过程的方方面面。在北斗三号去年第一发卫星的时候就出现了一个蓄电池电压微小误差的小插曲。
       测试发现,蓄电池组当中的一个单体电池每十天电压会有一毫伏多的增加,而根据设计,电压差增加到一定限额蓄电池也会自动进行调整,不会影响运行。
       当时有争议,设计师认为这个在合格范围内,但是大家很纠结到底是要不要处置。
       王平说:“不能带着任何疑点上天,那对整个工程是不负责任的,所以最后还是下决心,坚决要换。”
       就这样,他们又重新打开太阳翼,卸下舱板,换下有隐患的蓄电池组。加班加点,依然按照原定进度完成了全部工作,给卫星又多了一份安全的保障。
       谢军认为:“实际上中国的北斗系统的发展走出了一条自己的路线,技术路线和发展路线,同时对世界卫星导航的技术体系也贡献了中国的智慧。”
       2017年11月5日,体检完全合格,不带任何隐患的卫星成功发射。直至今年11月19日,一年之内19颗北斗卫星升空组网,而且这是在发射场的卫星试验人员比以往减少了近一半、在发射场的时间缩短近三分之一的情况之下创造的中国速度。他们的工作状态和艰辛付出可想而知。
       作为北斗三号导航卫星总指挥,年过五十的迟军已经在西昌卫星发射中心大半年没有回家了。
       80后柴智渊是北斗三号卫星计划助理,最近三年的除夕夜都和大家一道在岗位上度过,日常的调度会通常由他来主持。
       80后傅晶,是北斗三号卫星电测指挥。他的团队被称为卫星地面验证的最后一堵墙。
       试验队员手机里存储的照片从另外一个侧面反映出他们真实的工作和生活状态:食堂离工作场所虽然只有几百米远,工作紧张时岗位连轴转,他们就在测试间旁边的临时休息室吃盒饭;半夜岗位不能离开人,他们就临时搭起行军床轮流休息。
       在西昌卫星发射中心,记者听到了很多让人动容的故事。一位三年级小学生以“我的爸爸”为题写了一篇作文。他的父亲是一名火箭设计师。结尾时小朋友想了两个结尾,一个是长大也做航天人,一个是想让爸爸陪陪我、抱抱我。最后他在作文中写到:我觉得爸爸工作非常劳累,还很敬业,很少有时间陪我,我希望爸爸能多陪陪我,这让我想起来幼儿园的一首歌“爱我 你就陪陪我”。
       航天科技集团五院北斗三号卫星电测指挥傅晶说:“铁军怎么铸造起来的?就是我们凭着对国家、人民负责任的心态,对这份事业负责的心态来去支撑。”
       谢军说:“不但航天领域要这样,北斗系统要这样,很多地方都需要这样的,作为一个国家,作为在整个世界中间成为一个对世界有贡献,有责任的一定要自主创新,这是核心。”
       现在,北斗系统应用产品已进入了70多个国家和地区。今年底,我国将建成北斗三号卫星导航基本系统,为“一带一路”沿线国家提供服务;2019年至2020年,中国还将发射十多颗北斗三号卫星,届时,世界任何一个地方都可用上北斗提供的高精度、高可靠定位、导航、授时服务;到2035年,我国将建成以北斗为核心的综合授时定位体系。

(作者:佚名)
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