他们,铸就了北斗的不凡!

来源:人民网   2020-07-22 18:01   

北斗三号全球卫星导航系统星座部署提前半年完成的背后,是众多科学大家、领军人才、青年才俊和研发团队在科技创新的路上,迈步向前的足迹。

 

不论是各种振奋人心的里程碑,中国在科研的路上创造了许多“最”、“首次”、“第一”;亦或是北斗的各种优秀的数字,提供定位精度优于10米的全球服务;卫星单机和关键元器件100%自主可控;70%以上在中国入网的智能手机有北斗服务等等。都是北斗系统背后数万科学家、设计师、指挥员和技术员组成的北斗“天团”,用辛勤付出以及创新的力量造就的。

 

(图片来源:人民网)


下面,就通过对北斗三号卫星总指挥迟军以及北斗团队里的部分年轻人的采访,进一步了解北斗系统背后的团队!

 

汶川抗震救灾一战成名

“2008年汶川地震发生后,率先到达重灾区的战士们,通过北斗卫星导航的用户终端机,为灾区发出了急救信号,给后续救援提供了宝贵依据。”北斗三号卫星总指挥迟军介绍说,这是当时北斗二号应用的一个典型案例,所用到的,正是北斗独创的短报文技术。

 

关于什么是短报文,航天五院总体部导航卫星总体室副主任康成斌解释说,GPS只能让用户知道自己在哪里。而北斗独创的“短报文”功能,实现了导航+通信的功能,用户不仅可以知道自己的位置,还可以把自己的位置通过卫星反馈给管理中心,向外界传达。

 


这意味着,即使在没有通信信号的海洋、沙漠,或者通信基站遭到破坏(地震、洪水)的地方,只要拥有一台北斗终端,就可以与外界进行紧急通信,获得生的希望。

 

北斗三号的短报文能力,与北斗二号相比有了进一步的提升,每次可达1200个汉字,还可以传图像、语音等内容。这是北斗团队技术攻关重大进步的一个标志。而短报文功能,只是北斗三号独有功能中的一项。

 

自1994年北斗卫星导航系统启动建设起,从双星定位到区域组网,再到覆盖全球,三代北斗人接续奋斗,建成了中国迄今为止规模最大、覆盖范围最广、服务性能最高、与百姓生活关联最紧密的巨型复杂航天系统。

 


与北斗二号相比,北斗三号最大的进步是“从区域到全球”,做到了“中国的北斗,世界的北斗”。

 

“具体而言,北斗团队提出了国际上首个高中轨道星间链路混合型新体制,形成了具有自主知识产权的星间链路网络协议、自主定轨、时间同步等系统方案,综合性能达到世界一流水平,设计理念处于世界先进水平。”迟军说。

 

星座星间链路技术,实现链路互通

“有了星间链路,我们通过天上卫星之间的网络,就可以只依靠国内的地面站,实现对所有卫星的管理。虽然我们‘看不见’处在地球另一面的卫星,但通过星间链路,同样能和它们取得联系。”航天五院西安分院有效载荷总体部星间链路子系统主任设计师胡锦涛介绍,打个比方说,有了星间链路,就像是把卫星都拉到了一个“微信群”,可以聊天,共享位置,可以共同交换所看到的信息。

 


新技术实现卫星长寿命。北斗三号卫星采取多项可靠性措施,使卫星设计寿命达到10到12年,为北斗系统服务的连续、稳定提供了基础保证。

 

新“神器”让服务“零误差”。北斗卫星采用铷原子钟,同时还配置了性能更高的新研制的国产氢原子钟,星载氢原子钟的在轨应用,对于实现北斗导航定位“分秒不差”发挥着重要作用。建成后的北斗全球导航系统将为全球用户免费提供优于10米精度的定位服务、0.2米/秒的测速服务。

 


国产化铸就北斗“中国魂”

总指挥迟军至今记得一个电话,大意是希望跟北斗合作,向北斗供应一个重要元器件。

 

当时迟军只是简单地回复了一句话:北斗三号,已经全面实现了单机和关键元器件自主可控。迟军说。

 

(图片来源:航天501所)


自1994年正式立项以来,中国北斗就将自主可控要求落实到关键技术攻关、产品研发、竞争采购等各环节,在发布的标准规范、质量管理文件中也明确提出了“自主可控”要求。正是靠着自主创新,北斗彻底打破了核心器部件依赖进口、受制于人的局面,从而铸造了北斗导航系统的‘中国魂’。

 

国产化是从北斗一号的太阳帆板做起的。据了解,当时很多卫星都不敢开始国产化的进程,北斗是第一个“吃螃蟹”的,硬着头皮上。此后,北斗开始了艰苦的国产化攻关。

 

(图片来源:航天五院)


“拿陀螺仪来说,作为星上关键姿态敏感器,是卫星姿态精确控制的核心部件。北斗卫星使用了中国自主研制的宇航用陀螺仪,通过不断的技术攻关实现了该部件的高可靠、长寿命、高精度,保障了卫星的长期在轨可靠运行。”航天五院北斗三号副主任设计师郭建新说。这是北斗团队技术攻关重大进步的一个标志。

 

“还有星敏感器,使用它就相当于给卫星装备了一双‘锐利的眼睛’,是北斗三号卫星的核心部件,现在也全部采用国产部件。我们在研制星敏时,既要压缩体量,保证其尺寸、重量不超标,又需保证高精度、高可靠。”郭建新说。


(图片来源:人民网)


科研的路上总是很艰难,特别是突破关键技术的瓶颈。但即便是在最艰难的时候,北斗团队也从未动摇过国产化的信心和决心,要打造世界一流工程、实现航天强国梦,就离不开国产化。

 

如今,中国北斗人最拥有了自主知识产权和核心技术,北斗导航卫星全部单机和关键元器件实现100%自主可控。

 

未来,在浩瀚的太空,北斗还将耕宇牧星,在空间事业发展的伟大征程中铸就新的辉煌。