2023年5月17日10時(shí)49分,我國在西昌衛星發(fā)射中心用長(cháng)征三號乙運載火箭,成功發(fā)射第56顆北斗導航衛星。
楊志遠 攝
該衛星屬地球靜止軌道(GEO)衛星,是我國北斗三號工程的首顆備份衛星。入軌并完成在軌測試后,將接入北斗衛星導航系統。
該衛星的發(fā)射將進(jìn)一步提升系統服務(wù)性能,對推廣北斗系統特色服務(wù)、支撐北斗系統規模應用具有重要意義。衛星實(shí)現了對現有地球靜止軌道衛星的在軌熱備份,將增強系統的可用性和穩健性,提升系統現有區域短報文通信容量三分之一,提高星基增強和精密單點(diǎn)定位服務(wù)性能,有助于用戶(hù)實(shí)現快速高精度定位。
此次發(fā)射的衛星和配套運載火箭分別由中國航天科技集團五院和一院抓總研制。這是長(cháng)征系列運載火箭的第473次發(fā)射,也是北斗三號工程高密度組網(wǎng)之后,時(shí)隔千日的首發(fā)任務(wù)。由此,中國北斗走出堅實(shí)一步,拉開(kāi)了中國導航事業(yè)發(fā)展新階段的序幕。
承繼五大本領(lǐng),能力更強
2009年,北斗三號工程立項。與國外衛星導航系統不同,北斗三號系統采用混合星座模式,由地球中圓軌道(MEO)、傾斜地球同步軌道(IGSO)、地球靜止軌道三種不同軌道的衛星組成。
2017年11月5日,北斗三號首批組網(wǎng)星發(fā)射入軌;2020年6月23日,第55顆北斗衛星順利入軌,北斗三號系統正式完成混合星座建設。
記者從五院了解到,北斗系統中,GEO衛星雖然數量不多,但承擔著(zhù)“為北斗導航系統的技術(shù)指標提升提供增強服務(wù)”的重任。第56顆北斗衛星繼承了前序GEO衛星的特點(diǎn),具備無(wú)線(xiàn)電導航、無(wú)線(xiàn)電測定、精密單點(diǎn)定位、星基增強、站間時(shí)間同步和定位五大本領(lǐng),可為我國及周邊地區用戶(hù)提供導航及增強服務(wù)。
同時(shí),研制團隊對該衛星的部分單機進(jìn)行了升級換代,顯著(zhù)增強導航信號功率與信息速率,進(jìn)一步提高上行注入連續性和穩定性。五院北斗三號衛星總體主任設計師馮文婧表示,隨著(zhù)該衛星上天,北斗系統區域短報文服務(wù)將如同從“三通道”拓展為“四通道”,系統容量和服務(wù)性能大幅提升。
此外,該衛星還將通過(guò)開(kāi)展在軌試驗驗證,優(yōu)化高精度體制設計方案,為新時(shí)代北斗導航接續發(fā)展奠定基礎。
經(jīng)受三年考驗,標準更嚴
研制立項之初,第56顆北斗衛星就被確定為“備份星”,作為“小老弟”,它雖然與“哥哥姐姐們”在同一階段生產(chǎn),卻經(jīng)受了更多磨煉和考驗。
按照工程總體要求,采取“地面備份為主、按需發(fā)射入軌”的總體策略。北斗三號系統開(kāi)通三年來(lái)運行穩定,“在軌星”運行得好,“備份星”的發(fā)射需求就不那么迫切,這給研制隊伍帶來(lái)了考驗。
依據總體策略,“備份星”必須時(shí)刻在地面待命,只等一聲令下,便要在2個(gè)月內具備隨時(shí)出廠(chǎng)的條件。但發(fā)射時(shí)間不確定,保障方案就難以確定,這種不確定性對設計師們的前瞻謀劃、系統分析和靈活調整能力提出了相當高的要求。為此,研制隊伍對地面存貯薄弱環(huán)節和敏感要素進(jìn)行了深入分析論證,以半年為單位,制定了為滿(mǎn)足不同可能發(fā)射時(shí)間的多個(gè)地面存貯方案。在實(shí)施過(guò)程之中,堅決落實(shí)質(zhì)量第一要求,推動(dòng)存貯方案更加科學(xué)可控、穩妥可靠。
衛星在地面長(cháng)期存貯,產(chǎn)品狀態(tài)可能受到環(huán)境因素的影響。研制隊伍在借鑒其他型號存貯經(jīng)驗完善方案的同時(shí),根據方案規劃和條件分析,合理地開(kāi)展整星總裝集成測試工作。測試團隊結合地面存貯試驗結果,條分縷析不同階段存貯對單機、元器件可能造成的影響,有針對性地開(kāi)展項目完備、穩定有序的性能測試。
據統計,該星的整星加電測試時(shí)間超過(guò)2000小時(shí),較前序衛星多出近1000小時(shí)。在出廠(chǎng)前,還以更高標準、更嚴要求補做了測試項目。
李知珂?馮文婧?張翼?科技日報記者?付毅飛
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