北斗三号太空里比拼速度和质量

2017年11月，北斗三号首发双星成功发射，此后接连4次一箭双星，日前随着第9颗、第10颗卫星发射成功，我国北斗导航全球组网从最简系统迈向基本系统。通过加 强科学管理和自主研发，北斗三号不仅研制速度不断加快，而且实现了有效载荷部件全部国产化。
　　随着北斗三号第9颗、第10颗卫星日前在西昌卫星发射中心发射成功，我国北斗导航全球组网已经从最简系统迈向基本系统。
　　北斗的建设像一场马拉松比赛，既考验耐力又比拼速度。为迎战批产高峰，中国航天科技集团有限公司第五研究院（以下简称“航天五院”）不断加快脚步：自去年11月发射北斗三号首发双星开始，9个月发射10颗星，北斗三号正书写着太空里的“中国速度”。
       以更高速节奏布网
　　发射场数星待发、总装大厅十余星在研、正在论证的多星已跃然纸上……北斗三号的建设只争朝夕，然而这种高速运转并不是依靠“人海战术”实现的。经济日报记者从航天五院了解到，北斗三号在发射场的卫星试验人员较以往减少了近一半，在发射场的全流程时间缩短了近三分之一，在北京研究所，不论是研制人员还是研制周期都大为缩减。
　　“我们非常注重以科学管理加强卫星地面试验验证。”北斗三号卫星总指挥迟军直言。以本次发射的北斗三号第9颗、第10颗卫星为例，航天五院首次在北斗三号卫星测试中采用远程测试方法，前后方实时联动，极大地发挥了后方判读专家的保障作用，提高了发射场测试效率，大幅减少了发射场人员数量。通过谨慎评估并科学优化发射场测试项目，以及开展无线测试等多种尝试，努力提高北斗的研制速度。
　　“早在北斗二号正式提供亚太区域导航服务前，我国就开始了北斗三号全球范围导航系统的论证研制工作。”北斗三号工程副总设计师、卫星首席总设计师谢军告诉记者：“北斗三号性能在北斗二号的基础上，提升了1至2倍的定位精度，达到2.5米至5米的水平，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。”
　　继2015年成功发射三颗“排头兵”，全面验证了全球组网的关键技术之后，初战告捷的北斗加速了进军全球导航卫星工程建设的步伐。2017年11月5日，北斗三号首发双星成功发射，此后便以接连4次一箭双星的节奏，加速奔跑在“星途”上。2018年3月30日，8颗北斗三号卫星在空间“棋盘”上就位，完成了北斗三号最简系统的部署，通过扎实的在轨试验对几大系统进行了全面“演练”。
　　北斗三号第9颗、第10颗卫星开始向基本系统建设迈进。北斗三号卫星总设计师王平介绍说：“北斗三号卫星是由3个轨道面30颗卫星组成的，具体包括3颗同步静止轨道卫星、3颗同步倾斜轨道卫星和24颗中圆轨道卫星。”后续的组网任务将更加紧迫，为了兑现全球导航的承诺，北斗三号将会以更加高速的节奏布网。
       关键技术自主可控
　　继续为北斗三号第9颗、第10颗卫星提供导航分系统、天线分系统、星间链路等关键有效载荷的是航天五院西安分院。
　　建设属于中国人自己的全球卫星导航系统，除了要满足苛刻的系统性能指标外，更重要的是关键技术和产品研制都必须自主可控。
　　30颗北斗卫星在2至3年的时间里实现有效载荷100%国产化，这是中国航天面临的巨大挑战。航天五院西安分院北斗三号卫星副总设计师张立新告诉记者，为了实现这个目标，航天五院西安分院在原子钟、行波管放大器、固态放大器、微波开关、大功率隔离器五大类19项国产化部件方面推进研制，组建了由20多家科研院所和高校组成的研制队伍，最终实现了有效载荷部件100%国产化，增加了“中国智造”的含金量。
　　为了使30颗卫星快速成型，航天五院西安分院创新提出卫星有效载荷新的设计理念，将硬件平台固化，软件则可以根据需求变化及升级，就好比智能手机，可以通过“刷机”实现系统升级。将不变的部分先研制投产，再根据不同时期的不同需求对有效载荷进行升级，将3年研制周期缩短了一半，而产量翻番，大大提升了研制的效率。
　　导航卫星实现定位、导航、测绘、救援等功能，主要依靠有效载荷系统，随着北斗的应用越来越广泛，人们对于导航卫星可提供的服务需求将会有所增加。“这时候，只要改变有效载荷中的部分软件，就能实现新的导航功能。”张立新表示。

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