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自主創(chuàng)新確保北斗系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行
“天上建好,地上用好?!弊鳛閲?guó)家重大空間信息基礎(chǔ)設(shè)施,我國(guó)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)2012年底正式提供服務(wù)以來(lái),連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行,北斗系統(tǒng)已進(jìn)入全球組網(wǎng)新階段,應(yīng)用產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展,成為一張國(guó)家名片。
按規(guī)劃,預(yù)計(jì)2018年底將建成北斗三號(hào)基本系統(tǒng),為“一帶一路”建設(shè)參與國(guó)提供服務(wù);到2020年將建成世界一流的北斗三號(hào)系統(tǒng),提供全球服務(wù)。目前,北斗三號(hào)系統(tǒng)已成功發(fā)射8顆全球組網(wǎng)衛(wèi)星,建成最簡(jiǎn)系統(tǒng)。它繼承了北斗特色,對(duì)標(biāo)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(dǎo)航信號(hào)。
日前,記者走進(jìn)多個(gè)北斗研制一線團(tuán)隊(duì),近距離感受中國(guó)北斗的亮點(diǎn)與魅力。
自主創(chuàng)新讓北斗表現(xiàn)優(yōu)異
北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是我國(guó)自主發(fā)展、獨(dú)立運(yùn)行的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),目標(biāo)是為全球用戶提供定位、導(dǎo)航、授時(shí)服務(wù)。
輪船航行在茫茫大海中,需要航標(biāo)燈的指引。衛(wèi)星在太空飛行,太陽(yáng)與地球就是它的航標(biāo)燈:衛(wèi)星飛行姿態(tài)的建立依賴(lài)于對(duì)太陽(yáng)、地球的觀測(cè),測(cè)量精度越高,衛(wèi)星飛行姿態(tài)就越穩(wěn)定,提供的導(dǎo)航精度也越高。中國(guó)科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所研制的“三只眼”,就是通過(guò)觀測(cè)太陽(yáng)、地球?yàn)閷?dǎo)航衛(wèi)星提供導(dǎo)航。
專(zhuān)家介紹說(shuō),“三只眼”就是兩個(gè)“太陽(yáng)眼”——模擬太陽(yáng)敏感器、數(shù)字太陽(yáng)敏感器,一個(gè)“地球眼”——紅外地球敏感器?!疤?yáng)眼”負(fù)責(zé)測(cè)量太陽(yáng)的位置,“地球眼”測(cè)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(guān)。衛(wèi)星入軌初期用模擬太陽(yáng)敏感器捕獲太陽(yáng),再用數(shù)字太陽(yáng)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(duì)北斗衛(wèi)星數(shù)字太陽(yáng)敏感器和紅外地球敏感器進(jìn)行了關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)。數(shù)字太陽(yáng)敏感器的關(guān)鍵技術(shù)突破,實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵元件自主可控;紅外地球敏感器的關(guān)鍵技術(shù)突破后,具有高測(cè)量精度、高可靠性、長(zhǎng)壽命、不易受太陽(yáng)等天體對(duì)姿態(tài)測(cè)量的干擾等優(yōu)點(diǎn)。
衛(wèi)星與衛(wèi)星之間的通信——星間鏈路,是北斗導(dǎo)航系統(tǒng)由區(qū)域向全球過(guò)渡的關(guān)鍵技術(shù),是提升系統(tǒng)全球服務(wù)能力的核心技術(shù)手段,也是北斗全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)的重要標(biāo)識(shí)和技術(shù)制高點(diǎn)。
中國(guó)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(shù)體制和生產(chǎn)工藝,研制出具有國(guó)際領(lǐng)先水平的星間鏈路產(chǎn)品,對(duì)于北斗導(dǎo)航衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)全球組網(wǎng)起到了關(guān)鍵作用,促進(jìn)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(guān)鍵分系統(tǒng)之一,被譽(yù)為衛(wèi)星的“生命線”。在北斗三號(hào)組網(wǎng)衛(wèi)星研制過(guò)程中,中國(guó)電科18所承擔(dān)了電源分系統(tǒng)的研制任務(wù)。該所專(zhuān)家介紹說(shuō),以中軌道衛(wèi)星為例,配置了雙太陽(yáng)電池翼、雙蓄電池組、均衡器和電源控制器。其中太陽(yáng)電池陣是衛(wèi)星的唯一供電能源,蓄電池組是衛(wèi)星儲(chǔ)能裝置。在北斗三號(hào)中,首次批量采用了轉(zhuǎn)換效率達(dá)到世界先進(jìn)水平的三結(jié)砷化鎵太陽(yáng)能電池,能和太陽(yáng)能帆板的尺寸充分匹配,極大提高了衛(wèi)星“吸收”太陽(yáng)能的效率。
在儲(chǔ)能方面,北斗三號(hào)衛(wèi)星鋰離子蓄電池組的成功應(yīng)用,也開(kāi)啟了鋰離子蓄電池組中高軌道應(yīng)用的新局面,滿足了北斗衛(wèi)星儲(chǔ)能電源能量密度高的需求,讓衛(wèi)星上的各種儀器設(shè)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(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。
編輯:李敏杰
關(guān)鍵詞:北斗 衛(wèi)星 系統(tǒng)
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