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强大的北斗“赛点”星:汽车自动驾驶、飞机起降导航都能用

来源:航天科技集团|    日期:2020-03-12

 

      3月9日,由中国航天科技集团有限公司抓总研制的第54颗北斗导航卫星成功发射。这是北斗三号卫星导航系统第二颗地球同步轨道(GEO)卫星,被亲切地称为“吉星”,它在北斗三号卫星系统中功能最多、信号最多、体型最大、寿命最长,具有广阔的应用前景。此“吉星”落户高轨天疆,意味着我国距离北斗全球组网“大棋局”的部署完成仅有一步之遥。

 


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01最大体型巧布局

       吉星是北斗家族中的“大个子”。它采用的卫星平台,正是五院研制的东方红三B(导航)卫星平台,是我国现役规模较大的卫星平台之一。

 

      此平台宽敞的空间,足以承载吉星因众多功能所需的各种载荷,却也因此带来一系列难题。吉星团队用最短的时间、最科学的会签方式完成了接口协议文件的签署,并同步启动了构型布局设计等一系列设计,又快又好的完成了设计工作。

 

      在整星总装与测试过程中,团队逐一攻克了总装状态多、测试项目多、技术难度大等一系列难题。

 

      由于吉星天线多且射频信号种类繁多,为电磁兼容(EMC)带来极大的挑战。“吉星团队团结协作、集智攻关,高水平地解决了电磁兼容难题,使吉星成为‘导航、通信一体化’水平最高的卫星。”北斗三号卫星副总设计师刘天雄说。

 

      大平台还能装载更多燃料。“充足的燃料可以保证卫星’稳坐’静止轨道位置,”北斗三号卫星总设计师陈忠贵介绍,通过一系列举措,卫星的设计寿命也创我国导航卫星新高。

 

02最多绝技护家园

       为更好服务导航事业,吉星修炼了众多绝招:无线电导航、无线电测定、短报文通信、星基增强、精密单点定位……招招惊艳。

 

      吉星的精密单点定位功能,可实现动态分米级、事后厘米级的定位服务,贴心服务汽车自动驾驶、船舶精准停泊等,节省大规模建设基站的费用。

 

      星基增强功能,则通过两个频点播发符合国际民航组织标准的星基增强信号,精确护航飞机起降,为国内外民航用户提供花费更低、可用性更高的导航服务,带来巨大的经济和社会效益。

 

      此外,在通信、电力、金融、测绘交通、渔业、农业、林业等领域,吉星也将始终“高照”,守护国泰民安。

 

      吉星不仅在导航信号上兼容北斗二号,为传统用户提供一如既往的导航服务,而且在短报文通信功能上有了新突破,通信能力提升10倍,单次可发送1000多个中文字符,足以将突发情况的情节一次性说清楚,还可发送图片等信息,应用场景更为丰富。

 

      据北斗三号卫星总体主任设计师潘宇倩介绍,吉星的接收信号能力也大幅增强,使用户终端的发射功率降低10倍,用户终端实现了小型化,大大提高了用户体验。

 

      此外,本次成功发射的吉星,还将与2018年11月1日发射升空的北斗三号首颗吉星携手验证北斗系统新体制有源定位功能,拉开无线电测定功能全面升级的序章。

 

03吉星的千里眼顺风耳

       对北斗团队来说,远程测试本是一项成熟的工作。五院总体部远程测试系统自建成以来,已支撑20余颗卫星发射场的远程测试数据判读和专家技术支持服务,有效保障了科研生产任务的顺利开展。而北斗团队因其组批生产、快速研制的迫切需求,是远程测试建成后最先吃螃蟹的人。

 

      轻车熟路的工作,此番却因为新冠肺炎疫情防控的要求而变得挑战重重——部分试验队员处在隔离观察中,需要定点“补位”才能满足测试工作要求。

 

      为保证线路的畅通,北斗三号卫星试验队2月1日到达西昌的当天,五院总体部后方保障小组成员也到岗就位,和前方的试验队一起连通了内网链路、调通了视频会议,确保远程测试工作如期开展。

 

      此后,保障小组开始了在岗值守保障,监控网络状态、调度视频会,测试到几点他们就保障到几点,让五院延伸到西昌发射场型号远程测试任务的“生命线”7×24小时始终畅通着。

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      因此,虽然面临着新状态和新挑战,远程判读人员还是能镇定自若、有条不紊地按计划开展工作,提前一天确认测试序列,测试当天根据主要动作关键遥测参数变化分析的同时,结合比对前方参试人员传回的状态信息,完成最终确认。

 

      此外,因疫情影响,控制分系统的测试人员因隔离无法出征发射场,留守北京的控制岗替代人员利用远程测试系统,成功开展了远程测试,首次在发射场无控制岗测试人员的情况下实现了整星模飞任务。

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