性能提升、服務(wù)擴(kuò)展，北斗三號(hào)基本系統(tǒng)建成
邁向全球關(guān)鍵一步

11月19日凌晨，我國(guó)在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心以“一箭雙星”方式再次成功發(fā)射兩顆北斗三號(hào)導(dǎo)航衛(wèi)星。此次任務(wù)的成功，標(biāo)志著我國(guó)北斗三號(hào)基本系統(tǒng)星座部署圓滿(mǎn)完成，并計(jì)劃年底前開(kāi)通運(yùn)行，向“一帶一路”國(guó)家和地區(qū)提供基本導(dǎo)航服務(wù)，邁出中國(guó)北斗從區(qū)域走向全球的“關(guān)鍵一步”。

北斗系統(tǒng)，已成為中國(guó)實(shí)施改革開(kāi)放40年來(lái)取得的重要成就之一。

一年內(nèi)成功發(fā)射19顆北斗三號(hào)導(dǎo)航衛(wèi)星

“北斗系統(tǒng)建設(shè)在工程全線(xiàn)的團(tuán)結(jié)努力下，實(shí)現(xiàn)了‘中國(guó)速度’?！北倍沸l(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)總設(shè)計(jì)師楊長(zhǎng)風(fēng)說(shuō)。

自去年11月我國(guó)發(fā)射北斗三號(hào)首發(fā)雙星開(kāi)始，北斗系統(tǒng)組網(wǎng)發(fā)射進(jìn)入高密度期，僅1年時(shí)間，先后圓滿(mǎn)完成11次北斗導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)射任務(wù)，成功將19顆北斗三號(hào)導(dǎo)航衛(wèi)星和1顆北斗二號(hào)導(dǎo)航衛(wèi)星送入預(yù)定軌道，組網(wǎng)發(fā)射最短間隔僅17天，創(chuàng)造了北斗組網(wǎng)發(fā)射歷史上高密度、高成功率的新紀(jì)錄。

2009年北斗三號(hào)工程正式啟動(dòng)實(shí)施?；仡櫸覈?guó)北斗工程建設(shè)，北斗一號(hào)實(shí)現(xiàn)了中國(guó)導(dǎo)航衛(wèi)星從無(wú)到有，使我國(guó)成為繼美、俄之后第三個(gè)擁有導(dǎo)航衛(wèi)星的國(guó)家；北斗二號(hào)突破了區(qū)域混合導(dǎo)航星座構(gòu)建、高精度時(shí)空基準(zhǔn)建立等關(guān)鍵技術(shù)，躋身國(guó)際衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)四大服務(wù)商；北斗三號(hào)，則將真正實(shí)現(xiàn)“中國(guó)的北斗，世界的北斗”的愿景。

北斗三號(hào)不僅覆蓋范圍提升至全球，在技術(shù)體制上也實(shí)現(xiàn)性能提升和服務(wù)擴(kuò)展，定位精度提升至2.5至5米，較北斗二號(hào)提升1至2倍。

楊長(zhǎng)風(fēng)說(shuō)，在性能提升方面，北斗三號(hào)衛(wèi)星采用了更高性能的銣原子鐘和氫原子鐘，具備更強(qiáng)的“心臟”；通過(guò)采用星間鏈路等新技術(shù)，空間信號(hào)精度可優(yōu)于0.5米；增加了性能更優(yōu)的互操作信號(hào)B1C，同時(shí)，在全球系統(tǒng)中，將B2I信號(hào)升級(jí)為性能更優(yōu)的B2a信號(hào)。

服務(wù)拓展方面，在進(jìn)一步提高基本導(dǎo)航服務(wù)能力基礎(chǔ)上，按照國(guó)際民航標(biāo)準(zhǔn)提供星基增強(qiáng)服務(wù)，按照國(guó)際搜救衛(wèi)星組織標(biāo)準(zhǔn)提供國(guó)際搜索救援服務(wù)；在全面兼容北斗二號(hào)短報(bào)文服務(wù)基礎(chǔ)上，服務(wù)容量提升10倍，短報(bào)文服務(wù)能力大幅提升，用戶(hù)終端小型化、集成化，使用更方便。

到今年底，北斗系統(tǒng)將面向“一帶一路”國(guó)家和地區(qū)開(kāi)通服務(wù)，2020年服務(wù)范圍覆蓋全球，2035年前還將建設(shè)完善更加泛在、更加融合、更加智能的綜合時(shí)空體系。

組網(wǎng)歷程體現(xiàn)“中國(guó)速度”，蘊(yùn)藏“中國(guó)智慧”

北斗三號(hào)系統(tǒng)組網(wǎng)的歷程，體現(xiàn)著“中國(guó)速度”，蘊(yùn)藏著“中國(guó)智慧”。

促進(jìn)衛(wèi)星導(dǎo)航全球化應(yīng)用、推動(dòng)衛(wèi)星導(dǎo)航為人類(lèi)福祉發(fā)揮更大作用的承諾背后，是北斗三號(hào)快速組網(wǎng)的空前挑戰(zhàn)。

中國(guó)航天科技集團(tuán)五院北斗導(dǎo)航衛(wèi)星研制全面進(jìn)入高密集發(fā)射模式，呈現(xiàn)出高度并行的任務(wù)特點(diǎn)。“連續(xù)作戰(zhàn)，隨時(shí)切換，這就是我們北斗人的工作模式?！敝袊?guó)航天科技集團(tuán)五院北斗三號(hào)衛(wèi)星總指揮遲軍說(shuō)。

“我們非常注重以科學(xué)管理加強(qiáng)衛(wèi)星地面試驗(yàn)驗(yàn)證。”遲軍說(shuō)。例如，通過(guò)優(yōu)化管理流程，大幅提高工作效率，北斗三號(hào)在前方發(fā)射場(chǎng)的衛(wèi)星試驗(yàn)人員數(shù)量減少了近一半，全流程時(shí)間反而縮短了近1/3。

作為全球唯一由3種軌道衛(wèi)星構(gòu)成的導(dǎo)航系統(tǒng)，北斗導(dǎo)航衛(wèi)星對(duì)執(zhí)行其發(fā)射任務(wù)的火箭要求非常高。適應(yīng)能力強(qiáng)、服務(wù)軌道面多的特點(diǎn)使得長(zhǎng)三甲系列運(yùn)載火箭脫穎而出。2018年，長(zhǎng)征三號(hào)甲系列火箭已成功完成了12次發(fā)射，其中10次就是執(zhí)行北斗發(fā)射任務(wù)，并確保了100%的發(fā)射成功率。

“對(duì)長(zhǎng)三甲系列運(yùn)載火箭來(lái)說(shuō)，北斗三號(hào)工程既是急難重的挑戰(zhàn)，又是提高應(yīng)對(duì)任務(wù)能力的機(jī)遇。”中國(guó)航天科技集團(tuán)一院長(zhǎng)征三號(hào)甲系列運(yùn)載火箭總指揮岑拯說(shuō)，近幾年，火箭共進(jìn)行了403項(xiàng)技術(shù)改進(jìn)，平均每枚火箭進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)28項(xiàng)，其中最高1枚達(dá)43項(xiàng)，從而以高密度、高可靠性、高成功率的發(fā)射保障北斗工程建設(shè)的推進(jìn)。

西昌衛(wèi)星發(fā)射中心是北斗衛(wèi)星發(fā)射的“主戰(zhàn)場(chǎng)”。西昌衛(wèi)星發(fā)射中心副主任吳煒琦介紹，西昌發(fā)射場(chǎng)適合發(fā)射中高軌道衛(wèi)星的特點(diǎn)，讓北斗衛(wèi)星選擇了在此發(fā)射。發(fā)射北斗的長(zhǎng)征三號(hào)甲系列火箭是低溫三級(jí)液體火箭，目前也只有西昌發(fā)射場(chǎng)具有該型火箭的測(cè)試加注發(fā)射能力。同時(shí)，西昌發(fā)射場(chǎng)兩個(gè)發(fā)射工位同時(shí)、交替、連續(xù)發(fā)射，能夠按時(shí)完成一年內(nèi)如此頻繁的發(fā)射任務(wù)。

西昌衛(wèi)星發(fā)射中心還通過(guò)大力推進(jìn)設(shè)備設(shè)施可靠性增長(zhǎng)、測(cè)發(fā)流程改進(jìn)、組織模式優(yōu)化等，克服低溫推進(jìn)劑射前持續(xù)補(bǔ)加、工序緊張、流程脆弱等難題，形成了穩(wěn)定“零窗口”發(fā)射能力。

發(fā)射任務(wù)的成功，離不開(kāi)一線(xiàn)人員的辛勤付出。西昌衛(wèi)星發(fā)射中心地處大涼山山溝，在發(fā)射場(chǎng)液氫加注崗位工作29年的操作手陳復(fù)忠每天要巡線(xiàn)加注管路兩次、進(jìn)行10余項(xiàng)設(shè)備檢查、抄錄20多組數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)比對(duì)。在牛頭山測(cè)控點(diǎn)上，遙測(cè)分系統(tǒng)指揮員王興茂帶領(lǐng)崗位人員，創(chuàng)造了兩個(gè)點(diǎn)位4個(gè)月13發(fā)火箭發(fā)射跟蹤測(cè)量任務(wù)的紀(jì)錄。

北斗系統(tǒng)走出獨(dú)特技術(shù)路徑

“作為世界四大衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)之一，中國(guó)的北斗系統(tǒng)走出了自己獨(dú)特的技術(shù)路徑，為國(guó)際衛(wèi)星導(dǎo)航理論和體系建設(shè)貢獻(xiàn)了中國(guó)智慧?！北倍啡?hào)工程副總設(shè)計(jì)師、中國(guó)航天科技集團(tuán)五院北斗三號(hào)衛(wèi)星首席總設(shè)計(jì)師謝軍說(shuō)。

可以“自我診斷”，長(zhǎng)壽命、高可靠度，新增國(guó)際搜救功能……在衛(wèi)星正樣設(shè)計(jì)之初，北斗三號(hào)就把服務(wù)精度設(shè)計(jì)目標(biāo)設(shè)定在尚未發(fā)射的第三代GPS導(dǎo)航衛(wèi)星及伽利略導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)計(jì)指標(biāo)之上。為此，中國(guó)航天科技集團(tuán)五院率先提出國(guó)際上首個(gè)高中軌道星間鏈路混合型新體制，形成了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的星間鏈路網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、自主定軌、時(shí)間同步等系統(tǒng)方案，解決了全球布站、衛(wèi)星境外監(jiān)測(cè)的難題；研發(fā)國(guó)內(nèi)首個(gè)適于直接入軌一箭多星發(fā)射的“全桁架式衛(wèi)星平臺(tái)”，在載荷平臺(tái)重量比、平臺(tái)功率質(zhì)量比等方面達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平；構(gòu)建了新型空間時(shí)頻基準(zhǔn)和導(dǎo)航信號(hào)完好性監(jiān)測(cè)方案，采用了更為可靠的載荷重構(gòu)技術(shù)；衛(wèi)星設(shè)計(jì)壽命由8年提升至10—12年，在軌運(yùn)行工作可靠性有了大幅提升。

北斗三號(hào)在技術(shù)上做到了自主可控?！霸诒倍啡?hào)前期論證中，我們就明確提出元器件和器部件國(guó)產(chǎn)化自主可控的目標(biāo)，科學(xué)制定實(shí)施方案，全力以赴抓落實(shí)?！敝x軍說(shuō)。目前，北斗三號(hào)衛(wèi)星上所有使用的部件，全部實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化。

隨著北斗三號(hào)的全球組網(wǎng)建設(shè)加速，北斗應(yīng)用與產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程進(jìn)一步深入。交通運(yùn)輸行業(yè)是北斗系統(tǒng)最大的民用行業(yè)用戶(hù)之一。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全國(guó)已有超過(guò)617萬(wàn)輛道路營(yíng)運(yùn)車(chē)輛、3.5萬(wàn)輛郵政和快遞運(yùn)輸車(chē)輛、36個(gè)中心城市約8萬(wàn)輛公交車(chē)、370艘交通運(yùn)輸公務(wù)船舶安裝使用或兼容北斗系統(tǒng)，國(guó)產(chǎn)民航運(yùn)輸飛機(jī)也首次搭載了北斗系統(tǒng)。隨著越來(lái)越多的北斗系統(tǒng)建設(shè)和應(yīng)用發(fā)展成果涌現(xiàn)，中國(guó)北斗將會(huì)更好地服務(wù)全球、造福人類(lèi)。（余建斌 申少鐵 楊欣）