西昌衛星發射中心
1月12日7時18分， 伴隨著火光、霧氣和轟鳴聲， 長征三號乙運載火箭搭載著北斗三號工程第三、四顆組網衛星， 直沖雲霄。
中科院微小衛星創新研究院副院長、衛星總設計林寶軍告訴記者， 由於設計理念的創新， 這兩顆衛星上， 有許多令人驚訝的技術和突破——不僅打破了航太界一顆衛星上新技術占比不超過30%的不成文規定， 新技術占比超過70%， 還實現了核心部件的全國產化。
用創新解決“卡脖子”的難題
時間和空間位置資訊， 都是未來重要的戰略資源。 一旦全球政治局勢有變化， 如果沒有自己的位置資訊系統為軍隊、老百姓提供精確導航， 那就等於被人扼住咽喉， 處處受制於人。
“創新不完全等於要爭世界第一， 而是真正解決‘卡脖子’的問題。 ”林寶軍說，
這次一箭雙星的發射， 就得益於北斗新一代衛星的大幅“瘦身”。 傳統的衛星設計流程基本都採用分系統設計， 熱控、程式、遙控、供配電等十幾個系統“各自為戰”。 “小衛星”北斗團隊則創造性地將衛星全鏈條一體化打造。 這使得整顆導航衛星從原先的2噸大幅“瘦身”， 這讓衛星可以帶更多備份上天， 使性能及可靠性大大提升。
衛星設計副總師沈學民
林寶軍說， 由於今年發射任務高度密集， 這次團隊嘗試一箭雙星的方式來發射北斗全球組網星。 輕盈的衛星‘體重’使發射成本大大下降， 為一箭雙星、一箭多星提供了可能。
時間精度是導航衛星的關鍵指標， 要達到世界一流的導航精度， 用在衛星上的高精度原子鐘就必須靠自己研製。
“衛星導航想要達到米級的定位精度， 就得有十億分之一秒的時間精度。 ”林寶軍介紹， 國際上的導航衛星多使用銣鐘作為計時工具， 而北斗三號衛星的主鐘則使用了由中國科學院上海天文臺研製及科工集團二院203所研製的氫鐘。
實現“天基組網”， 北斗導航衛星創造性地採用了星間鏈路技術， 測控覆蓋提高到100%。 簡單來說， 就是衛星通過“天上的相互對話”， 就能完成資料接收， 很大程度上擺脫了對地面基站的依賴。 “我們採用的星間鏈路性能高、抗干擾能力強， 可同時容納多條星間鏈路工作。 ”中科院微小衛星創新研究院衛星副總師沈學民表示， 通過大量資料分析， 北斗導航系統的信號品質一點都不遜色於 GPS 。
火箭發射現場
核心部件全國產自主可控
“核心部件自主可控， 把大廈建在自己手裡。 ”這是中科院微小衛星創新研究院衛星總指揮李國通的夢想， 也是所有北斗人的夢想。
此次發射的北斗衛星， 總共5萬多個元器件， 國產器件比例占到百分之九十以上 ， 核心部件更是做到了全部國產化。“衛星使用了中科院計算所提供的龍芯 CPU ，以它為主建立的導航衛星電子學系統，標誌著我國掌握了導航衛星的最核心技術。”林寶軍介紹。
他說，“小衛星”團隊始終堅持與國內各家科研院所和中科院各單位通力協作，不畏挫折，把國內最先進的技術在北斗衛星上展開試驗。這兩顆北斗三號組網衛星，微小衛星創新研究院聯合了中國電子科技集團、航太科技集團等30餘家單位，包括10餘家科學院相關院所共同完成。只要國內各科研院有能讓北斗可能變得更好的部件，團隊都願意一試。
“航太界有很多不成文的規矩，比如一般衛星上採用新技術的比例不會超過30%。但我們光腳的不怕穿鞋的，什麼都拿來試一試。”他說，實現創新還需堅持嚴格的技術驗證，為此研發團隊聘請了十幾位經驗豐富的航太老專家作為顧問，同時在技術驗證上採取了最嚴格的標準。
今年年底，18顆北斗三號組網衛星全部上天后，將標誌著我國北斗衛星導航系統由區域運行向全球拓展的完成，我國航太產業的新格局將正式開啟。
核心部件更是做到了全部國產化。“衛星使用了中科院計算所提供的龍芯 CPU ，以它為主建立的導航衛星電子學系統，標誌著我國掌握了導航衛星的最核心技術。”林寶軍介紹。他說，“小衛星”團隊始終堅持與國內各家科研院所和中科院各單位通力協作，不畏挫折，把國內最先進的技術在北斗衛星上展開試驗。這兩顆北斗三號組網衛星，微小衛星創新研究院聯合了中國電子科技集團、航太科技集團等30餘家單位，包括10餘家科學院相關院所共同完成。只要國內各科研院有能讓北斗可能變得更好的部件，團隊都願意一試。
“航太界有很多不成文的規矩，比如一般衛星上採用新技術的比例不會超過30%。但我們光腳的不怕穿鞋的，什麼都拿來試一試。”他說，實現創新還需堅持嚴格的技術驗證，為此研發團隊聘請了十幾位經驗豐富的航太老專家作為顧問，同時在技術驗證上採取了最嚴格的標準。
今年年底，18顆北斗三號組網衛星全部上天后，將標誌著我國北斗衛星導航系統由區域運行向全球拓展的完成，我國航太產業的新格局將正式開啟。