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“导航世界杯”上,他坚守国门十余载

时间:2018年07月10日 信息来源:中国空间技术研究院 点击: 字体:

本届世界杯成就了不少神奇的门将,吸粉无数。然而,你有没有关注到,在遥远的太空中,那看不见硝烟、听不见呐喊的“导航世界杯”上,有一位守门员,十余年来兢兢业业地守护着中国导航信号,从未失手,他就是北斗二号卫星系统。他出身于我国的造星“梦工厂”——中国空间技术研究院(以下简称研究院)。2018710日凌晨,第三十二颗北斗导航卫星成功发射,北斗二号星网再添新丁,意味着守护国门的星网更高、更强、更精。

入队初心

“建成覆盖我国及亚太地区的北斗区域导航系统,提供全天候、全天时、高精度导航定位、测速、授时及报文通信服务”,这句曾经的预言,在北斗二号卫星加入中国北斗国家队之初终于成为了骄人的现实。

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1999年,作为第二代卫星导航定位系统联合论证组主体单位,研究院在全力研制北斗一号卫星的同时,展开了对第二代卫星导航定位系统的用户需求、主要技术指标、星座构成、系统工作体制、卫星方案比较分析。此后,研究院成立了由童铠院士、范本尧总设计师(2005年当选为中国工程院院士)牵头的专题论证组,作为技术牵头单位展开论证。“分步实施,先区域后全球”的思路逐步清晰。

经过数年的详细论证,中央军委、国务院于20048月批复了第二代导航卫星系统的立项综合论证报告,北斗二号卫星工程正式立项研制。导航系统工程作为我国独立自主建立的全球无源卫星导航定位系统,被列入我国16项国家重大专项工程。

彼时,研究院已成功发射三颗北斗一号卫星,实现了我国卫星导航系统的从无到有,使我国以世界第三的名次跻身卫星导航系统“俱乐部”,并以此积累了一定的工程经验,做好了赛前热身。

开局维艰

踏上履约征途的研究院,开场打得并不顺利。

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第一个挑战是飞行试验星,占有频率、试验新技术新体制、确定正样星批产状态、验证MEO轨道空间环境等艰巨的使命,让这颗先行者显得尤为关键。根据国际电联的规则,频率资源是有时限的,过期作废。时间不等人!流程优化、风险论证、铷钟国产化工作、完成各阶段的总装与测试、卫星与运载火箭的对接试验、卫星与地面运控系统和应用系统的对接试验……研究院做到了争分夺秒,携手各参研单位,共同确保了飞行试验星按时出厂。伟大的事业从来都是充满波折的,发射场的工作也并非一帆风顺。在一波三折的种种考验下,院士、型号老总和技术人员一起排班,排除了次次险情,也为后续研制工作积累了宝贵的经验。

2007416日,在成功发射的两天后,指控中心从飞行试验星获得清晰信号,此时距离空间频率失效仅有不到四个小时。此次壮举,有效地保护了我国卫星导航系统的频率资源,拉开了北斗区域导航系统建设的序幕。

然而起步的艰辛仍在考验着北斗人。2008年,正式组网的首发星在轨发生故障,开局不利。经历了一夜之间黑发变白发的焦虑和痛苦后,北斗人卧薪尝胆,全面深化对北斗系统建设客观规律的再认识,时刻保持危机意识和忧患意识,终于成功扭转了被动局面。

飞速打赢

没有起步阶段的磨练,就没有接下来北斗二号三年14星连战连捷的高歌猛进。

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20114月,第八颗北斗导航卫星在太空“安家”,北斗卫星导航系统构成了“3+3”的星座构型(包括3颗同步静止轨道卫星和3颗倾斜同步轨道卫星),这标志着北斗区域卫星导航系统的基本系统建设完成,具备了向我国大部分地区提供初始服务的能力。

2011727日和122日,第九颗和第十颗北斗导航卫星“落户”倾斜同步轨道,有效提高了系统的可靠性和稳定性。同年1227日,北斗卫星区域导航系统开始试运行,向中国及周边地区提供连续的、免费的导航定位和授时服务。

20121025日,第十六颗北斗导航卫星成功发射,我国全面完成区域导航系统建设。同年1227日,北斗卫星导航系统新闻发布会在国务院新闻办公室新闻发布厅召开,庄严宣布北斗卫星导航系统正式提供区域服务。中国北斗以“中国速度”打了场漂亮仗,让世人为之惊叹。

更让国人自豪的,是连战连捷背后的中国力量。“从开始北斗系统的设计,我们就坚定了要自主可控国产化”,时任北斗二号卫星总设计师的谢军说。遵循这一原则,北斗二号不断追求国产化,自主技术已涉及北斗系统建设的各个方面,国产化率逐步提高,直至核心部件100%,充分体现了研究院的工程自信。与此同时,北斗艰巨的批产研制任务极大地促进了宇航管理能力的跃升。研究院创造性地摸索了一套突破关键技术、形成系统集成、确保卫星产品高质量的项目群管理方法,真正“把作品做成产品,把作坊变成产业”。 

隐形守护

“北斗系统是一个重承诺的系统,一定会为用户提供连续稳定的运行服务。”北斗二号总指挥兼总设计师杨慧说。为了实现对祖国的承诺,为用户提供连续稳定的运行服务,研究院丝毫没有停顿在漫漫北斗路上的步伐。一方面,青出于蓝的北斗三号密集研制任务紧锣密鼓;另一方面,北斗二号面临到寿后的密集退役——两大系统如何实现完美交接,成为北斗人兑现承诺的关键。

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20121220日,北斗二号工程领导小组会议明确增加四颗备份卫星,作为北斗二号区域卫星导航系统的补充,保证系统连续稳定运行、提供满足精度要求的服务。这四位“替补”,将发挥承上启下的重要作用。刚刚成功发射的第三十二颗北斗导航卫星便是其中之一。

在依照计划研制备份星的同时,研究院成立了首个导航在轨管理团队,以项目群研制管理模式为基础,做到在轨管理工作的成熟化、标准化、规范化,形成对北斗系统全周期、全寿命的天地立体化保障网,确保星座群的长期可靠运行,服务能力不断提升。

一夫当关,一诺千金!十余年来,北斗二号系统痴情守护着中国导航信号,承接北斗一号、扶助北斗三号,成为从不掉链子的“门将”。而作为中国北斗的“大本营”,研究院实现了众多关键技术的突破、项目群管理的全面创新、老中青少的队伍锤炼,带动了相关高新技术产业的发展,孕育了 “自主创新、团结协作、攻坚克难、追求卓越”的北斗精神,以开放的胸怀携手协作单位,共同搭建了一级又一级天梯,齐心协力登上国际导航大舞台,展现了中国北斗的中国力量。“这些创新之处和经验之谈都可以成为后继者们宝贵的财富”,北斗二号卫星首任总指挥李祖洪饱含深情地说。

当众人的目光逐渐聚焦于北斗三号的“新星”时,让我们给北斗二号这个默默坚守国门的英雄同样报以掌声和鲜花。





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