6月25日凌晨,第46顆北斗導航衛星成功發(fā)射。作為北斗三號第二顆傾斜地球同步軌道衛星,它將“落子”高軌道棋盤(pán)上,以更廣的區域、更高的精度,顯著(zhù)增強北斗三號整體技術(shù)指標。
目前,北斗正以全球領(lǐng)先的速度部署全球導航“大棋局”。在美國GPS、俄羅斯格洛納斯、歐洲伽利略等紛紛以單一軌道衛星部署星座的背景下,北斗獨樹(shù)一幟,采用3種軌道衛星組成混合導航星座,為國際衛星導航技術(shù)體系貢獻了中國智慧和中國方案。北斗“棋盤(pán)”究竟有哪些奧妙?經(jīng)濟日報記者日前走進(jìn)了被譽(yù)為“北斗大本營(yíng)”的航天科技集團五院,一探究竟。
截至目前,北斗三號已成功發(fā)射了21顆衛星,包括18顆MEO衛星(中圓軌道衛星),因小巧靈活,被網(wǎng)友親切地稱(chēng)為“萌星”;1顆GEO衛星(地球靜止軌道衛星),被北斗人稱(chēng)為“吉星”;2顆IGSO衛星(傾斜地球同步軌道衛星),被北斗人稱(chēng)為“愛(ài)星”。而此次發(fā)射的第46顆北斗導航衛星,是北斗三號的第二顆“愛(ài)星”。
正如棋子落在縱橫交錯的棋盤(pán)上,這三類(lèi)衛星在不同的軌道上堅守著(zhù)崗位。萌星是全球組網(wǎng)的主力,不辭辛勞地繞著(zhù)地球滿(mǎn)場(chǎng)奔跑,讓自己的星下點(diǎn)軌跡不停畫(huà)著(zhù)波浪線(xiàn),以求覆蓋到全球更廣闊的區域;吉星則始終隨著(zhù)地球自轉而動(dòng),以便時(shí)刻聚焦祖國;愛(ài)星則像辛勤的蜜蜂一樣,讓自己的星下點(diǎn)軌跡始終聚焦亞太地區跳8字舞。
這三類(lèi)戰功赫赫的棋子,并非在北斗三號系統中首次聯(lián)手,它們在北斗二號系統中就聯(lián)袂展示了“中國功夫”,只不過(guò)各自的崗位職責發(fā)生了變化。
其實(shí),承擔全球組網(wǎng)任務(wù),有萌星足矣,為何還要將愛(ài)星和吉星拉入戰隊?這是由中國北斗獨特的“先區域、后全球”的技術(shù)途徑?jīng)Q定的。
中國-亞太-全球,三步走的路線(xiàn)決定了北斗的格局。在前兩步里,北斗需要鎖定中國和亞太地區提供服務(wù),吉星和愛(ài)星顯然更具優(yōu)勢,而萌星則不太經(jīng)濟實(shí)惠,況且當時(shí)萌星的很多關(guān)鍵技術(shù)尚未突破。為此,五院首次建成了GEO/IGSO/MEO混合星座,以最少的衛星數量建設了集基本導航、位置報告等多種業(yè)務(wù)于一體的北斗二號區域衛星導航系統,成為世界上區域衛星導航系統建設的典范。
這種技術(shù)體制可以高效構建區域系統,兼顧拓展全球系統。在北斗二號系統的建設中,通過(guò)4顆萌星發(fā)射并在軌運行,逐步攻克了一系列瓶頸問(wèn)題。因此,當北斗開(kāi)啟全球組網(wǎng)征程后,躍升為主力的萌星得以大顯神威。
此時(shí),吉星和愛(ài)星可以退出歷史舞臺了嗎?當然不。北斗星座是一個(gè)團隊,最講求優(yōu)勢互補、整體最優(yōu)。北斗人充分考量了吉星和愛(ài)星的優(yōu)勢,為它們設計了數量不多、作用卻很關(guān)鍵的崗位。它們不僅承擔著(zhù)配合萌星、顯著(zhù)增強北斗三號整體技術(shù)指標的“助攻”職責,還攜帶了很多“神器”,拓展和驗證未來(lái)的北斗之路。
充滿(mǎn)智慧的方案設計,若落實(shí)不到行動(dòng)中,終是一紙藍圖。從設計走向建成,最考驗技術(shù)實(shí)力和鍥而不舍的精神。五院自1994年北斗一號立項之時(shí),便踏上了漫漫征程。
為建成國際上首個(gè)混合星座區域導航衛星系統,即北斗二號衛星系統,五院突破了混合導航星座設計、高穩定性信號播發(fā)通道、有源和無(wú)源定位一體化、星載原子鐘高精度高穩定熱控等眾多關(guān)鍵技術(shù),首次實(shí)現導航定位、短報文通信、差分增強三種服務(wù)融為一體。
邁入第三步,在建設世界一流的北斗全球系統過(guò)程中,五院實(shí)現了我國導航衛星能力的提升和跨越:建立我國首個(gè)全桁架式衛星平臺、首次實(shí)現獨具特色的新型導航信號播發(fā)、突破多軌道混合星座星間鏈路技術(shù)……
在北斗長(cháng)征路上,五院從摸爬滾打中首創(chuàng )了航天項目群管理模式,形成了一套新體系探索、關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)、成果轉化、人才培養的良性機制和完備的科研配套設施,有力支撐了北斗衛星組批生產(chǎn)和密集發(fā)射,創(chuàng )造了星座組網(wǎng)的“中國速度”。