團(tuán)隊(duì)平均年齡僅31歲，北斗衛(wèi)星核心部件實(shí)現(xiàn)全國(guó)產(chǎn)化

郭超豪

伴隨著耀眼火光和隆隆轟鳴聲，今晨7時(shí)18分，長(zhǎng)征三號(hào)乙運(yùn)載火箭搭載著北斗三號(hào)工程第三、四顆組網(wǎng)衛(wèi)星，直沖云霄。中國(guó)科學(xué)院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院副院長(zhǎng)、衛(wèi)星總設(shè)計(jì)林寶軍告訴記者，這兩顆衛(wèi)星上的新技術(shù)占比超過(guò)70%，不僅打破了航天界一顆衛(wèi)星上新技術(shù)占比不超過(guò)30%的不成文規(guī)定，還實(shí)現(xiàn)了核心部件的全國(guó)產(chǎn)化。

此次是北斗團(tuán)隊(duì)首次執(zhí)行“一箭雙星”任務(wù)，這與衛(wèi)星的大幅“瘦身”密不可分。傳統(tǒng)的衛(wèi)星設(shè)計(jì)流程基本采用分系統(tǒng)設(shè)計(jì)，熱控、程序、遙控、供配電等十幾個(gè)系統(tǒng)“各自為政”。北斗團(tuán)隊(duì)則創(chuàng)造性地以全鏈條方式研制衛(wèi)星，減重后的衛(wèi)星可以攜帶更多備份上天，性能和可靠性大為提升。

時(shí)間精度是導(dǎo)航衛(wèi)星的關(guān)鍵指標(biāo)，要達(dá)到世界一流導(dǎo)航精度，用在衛(wèi)星上的高精度原子鐘必須自主研制。林寶軍介紹，國(guó)際上的導(dǎo)航衛(wèi)星多使用銣鐘作為計(jì)時(shí)工具，而北斗三號(hào)衛(wèi)星的主鐘則使用了由中國(guó)科學(xué)院上海天文臺(tái)和中國(guó)科工集團(tuán)二院203所研制的氫鐘。與銣鐘相比，氫鐘穩(wěn)定性更高、漂移率更小，平均每1000萬(wàn)年只有1秒誤差。同時(shí)，衛(wèi)星還使用了首創(chuàng)的“時(shí)頻無(wú)縫切換技術(shù)”，只需20皮秒(一皮秒等于一萬(wàn)億分之一秒)就能不通過(guò)地面操作，在氫鐘和銣鐘之間進(jìn)行切換。

北斗衛(wèi)星創(chuàng)造性地采用了星間鏈路技術(shù)，實(shí)現(xiàn)可“天基組網(wǎng)”，測(cè)控覆蓋提高到100%。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是通過(guò)“天上的相互對(duì)話”，衛(wèi)星就能完成數(shù)據(jù)接收，很大程度上擺脫了對(duì)地面基站的依賴。“我們采用的星間鏈路性能高、抗干擾能力強(qiáng)，可同時(shí)容納多條星間鏈路工作。”中國(guó)科學(xué)院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院衛(wèi)星副總師沈?qū)W民表示，通過(guò)大量數(shù)據(jù)分析，北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的信號(hào)質(zhì)量絲毫不遜色于GPS。

此次發(fā)射的北斗衛(wèi)星總共包含5萬(wàn)多個(gè)元器件，國(guó)產(chǎn)器件比例達(dá)90%以上。衛(wèi)星使用了中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所提供的龍芯CPU(中央處理器)，以它為主建立的衛(wèi)星電子學(xué)系統(tǒng)，標(biāo)志著我國(guó)掌握了導(dǎo)航衛(wèi)星的最核心技術(shù)。

同樣令人驚嘆的，還有小衛(wèi)星北斗

團(tuán)隊(duì)的年輕與朝氣——平均年齡僅31歲，其中60%是“80后”，23%是“90后”，“85后”撐起了中國(guó)北斗的“半邊天”。林寶軍說(shuō)，團(tuán)隊(duì)始終堅(jiān)持與國(guó)內(nèi)各家科研院所通力協(xié)作，將國(guó)內(nèi)最先進(jìn)的技術(shù)在北斗衛(wèi)星上進(jìn)行試驗(yàn)，“只要國(guó)內(nèi)有能讓北斗變得更好的部件，團(tuán)隊(duì)都愿意一試。”

據(jù)悉，今年還將有6顆由小衛(wèi)星團(tuán)隊(duì)研制的北斗衛(wèi)星發(fā)射升空。待今年年底18顆北斗三號(hào)組網(wǎng)衛(wèi)星全部上天后，我國(guó)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)將實(shí)現(xiàn)由區(qū)域運(yùn)行向全球拓展，我國(guó)航天產(chǎn)業(yè)的新格局也將由此開(kāi)啟。

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