当前位置: 瑞昌设蕊家政服务有限公司 > 在线留言 > 北斗编制26年发展史:曾被欧洲“卡脖子”

北斗编制26年发展史:曾被欧洲“卡脖子”

30颗卫星一切就位,中国北斗三号全球卫星导航星座安放顺手完善,对中国航天乃至中国科技而言都是一个历史性的收获。

6月23日,由中国航天科技集团有限公司五院抓总研制的第55颗北斗导航卫星成功发射,北斗三号全球卫星导航编制星座安放周详完善。

从1994年北斗一号编制工程立项到2020年完善全球卫星导航星座安放,中国北斗走过了不凡的26载。

中国北斗三号全球卫星导航星座安放顺手完善意义宏大。本文图片,航天五院、航天一院供图

北斗一号第一步迈得并不顺

从古至今,人类都在思考一个题目:吾们在哪儿?前人用北斗星等天体进走导航。

1957年10月,人类第一颗人工卫星上天。这颗名为“斯普特尼克1号”的苏联人工地球卫星正式拉开了人类进军太空的序幕,也开启了人类仰仗卫星进走导航的时代。在不都雅测这颗卫星过程中,美国霍普斯金行使物理实验室科学家发现卫星行动引首的多普勒频移效答,断言能够用来实现卫星导航。于是后来在60年代美国实走了“子午仪”卫星导航编制,并取得了成功。

挑到中国卫星导航编制,行家都会想到家喻户晓的北斗卫星导航编制,其实中国人关于行使人工卫星进走导航定位的设想在上世纪60年代就已经萌生,并付诸实践,与世界同步的。 “美国挑出‘子午仪’卫星导航卫星之后,航天相关单位最先跟踪钻研卫星导航技术。吾国第一颗人工卫星‘东方红一号’发射成功以后,通信卫星、气象卫星、定位导航卫星等就都进入决策层的视野。当时,卫星导航编制命名为‘灯塔一号’,但由于技术转型、财力有限等因为,该计划在上世纪80年代下马。”

“灯塔一号”是吾国对卫星导航的早期追求,“灯塔”与“北斗”有异弯同工之妙,都象征高挂天宇、永久不落的指路明灯。1983年,以陈芳允院士为代外的行家学者挑出了行使2颗地球同步轨道卫星来测定地面和空中现在的的设想,经由过程大量理论和技术上的钻研做事,双星定位编制的概念逐步隐晦。接下来的北斗路,是一步跨到全球组网,照样分阶段走?在当时引发了不幼的争议。最后,“先区域、后全球”的思路被确定下来,“三步走”的北斗之路由此放开。

北斗三号卫星

今天的北斗,给中国人挑了不少气。但很多人不晓畅的是,北斗卫星导航编制建设“三步走”的第一步——北斗一号编制差点因经费无法迈步。1994年,吾国正制定国民经济和社会发展的“九五”计划,相关部分向国务院汇报了北斗立项计划。按照《中国航天报》此前报道,原北斗卫星导航编制工程副总设计师李祖洪介绍说:“当时,包括北斗编制在内,吾国有三个卫星项现在需立项,另外两个卫星项现在已经获批。由于卫星钻研经费主要,有人提出北斗项现在考虑先搞预研,国家划拨幼批款项进走尝试性预研做事。缺钱是当时北斗一号编制遇到的最大题目,国家幼批的拨款不克保证项现在完善。”

望着北斗一号编制项现在很能够因经费题目搁浅,参与的钻研人员都专门着急,多次开会商议如何保住北斗一号项现在。“在当时的国情下,再向国家单独申请立项经费的能够性专门矮,只能内部想手段。刚益,另外两颗卫星项现在别离由一颗备份星的指标经费。经过逆复商议,行家决定将另外两颗备份星资金拿出来,分给北斗一号项现在,解决了制约北斗一号项现在不息开展的经费难题。”李祖洪说。

经过多年研制,2000年,随着两颗地球静止轨道卫星发射成功,北斗一号编制建成并投入行使,其采用有源定位体制,可为中国用户挑供定位、授时和短报文通钦佩务。据航天科技集团五院北斗一号总设计师范本尧院士回忆,国产化从北斗一号的太阳帆板做首,“当时很多卫星都不敢上,北斗是第一个‘吃螃蟹’的,硬着头皮上”。之后的国产化攻关更为艰苦,岂论是东方红三号平台的横空出世,照样影响长寿命的关键部件,凭借独立更生的创业精神,以李祖洪总指挥、范本尧总设计师等为代外的老一辈北斗人一一占有,终于在2003年建成了北斗一号编制,使吾国成为继美、俄之后第三个拥有自立卫星导航编制的国家。

原北斗一号副总设计师、北斗二号总设计师的杨慧曾介绍说:“固然北斗一号编制是一个比较初级的卫星导航编制,但经由过程这个编制吾们追求了卫星导航编制的原理,已足国防和民用的基本需要,为异日北斗编制的进一步发展奠定了一些基础。比如,2003年发射的第三颗卫星不光仅是一颗在轨备份星,而且照样一颗北斗二号编制片面技术的试验星,由于这颗卫星搭载了一些北斗二号编制的载荷,最先追求无源导航技术。”

在2008年的汶川地震抗震救灾中,北斗一号编制发挥了主要作用。地震发生后,中央为声援部队危险配备了1000多台“北斗一号”终端机,实现了各点位之间、点位与北京之间的直线说相符。在灾区通信异国十足修复,新闻传送不畅的情况下,各声援部队行使北斗一号及时实在地将各栽新闻发回,,为指挥部指挥抗震救灾挑供了主要的新闻支援。北斗一号编制的特出外现坚定了吾国发展更先辈卫星导航编制的信念。

北斗卫星由长征三号甲系列火箭发射

抢出来和熬出来的北斗二号

采用有源定位原理的北斗一号编制组建成功之后,北斗编制团队最先将现在光转向无源定位的卫星导航编制。与北斗一号编制立项之初遭遇经费困难的境遇相比,北斗二号编制在经费方面则顺手得多。 “当时是2005年8月份,在中南海汇报项现在,一路往汇报的有嫦娥二期等行家关注度很高的航天项现在。由于当是北斗编制名气并不大,吾们在多多待批复项现在中是排末了的。让人意料不到的是,北斗竟然是第一个被批复的。”杨慧说出这些话时,语气照样带着点惊讶和欣然。“之因此会显现这栽情况,就是由于当时共识多了,吾们国家急需本身的卫星导航编制。”

经费异国成为北斗二号的拦路虎,但技术窒碍却让北斗二号“走得”并不容易。最先是频率题目。国际电联将S频段给了导航卫星,僧多粥少的局面让美国和俄罗斯这两个先来者抢占了不少珍贵的频点资源。在北斗二号首步的时候,一个实力强劲的竞争者——伽利略卫星导航编制,让北斗二号不得不与时间赛跑。

国际电联规定:导航的频点国家或构造都能够申请,第一个申请的有优选行使的权利,其异国家或构造也能够申请,按照先到先得的规定。即行家都能够申请,但谁先发射卫星并行使了这个频点,为了防止显现相互作梗的表象,其异国家或构造就无法行使这个频点。

“一路先,欧空局伽利略卫星导航编制和吾们都觉得有需要配相符,后来吾们发现,配相符是有条件的,吾们无法参与到中央载荷片面,只是一个搭载载荷的用户。出了钱却干这些活,这是不公平的。”杨慧回忆说。

2004年9月,北斗二号编制建设正式启动。2007年4月14日,北斗二号首颗试验星发射成功,仅用不到3年多的时间就将试验星送入太空,这速度在航天型号当中是可贵一见的。杨慧感叹说:“当时卫星处于初样阶段,设备很多都是判定件,不是用于飞走的正样件。卫星变完轨,载荷全开,就是为了占住频率,必须与时间赛跑。”

2007年4月16日,在成功发射的两天后,在线留言北京从飞走试验星获得清亮信号,此时距离空间频率失效仅有不到四个幼时。此次壮举,有效地珍惜了吾国卫星导航编制的频率资源,为北斗区域导航编制建设有序推进首到了主要的作用。

北斗团队做事人员对卫星进走检测

当时的研制做事面临很多难题:最先,这是一个多星组网编制,必须经由过程批量生产和浓密发射保证其效答的发挥,但生产能力和长寿命题目是庞大考验;其次,导航编制要挑供不息安详的服务,任何一个幼部件的质量题目都会对整个北斗导航星座产生影响,造成服务休止,因此必须保证零弱点;第三,卫星编制采用很多新技术、新器件、新工艺,攻关难度庞大;其四,研制队伍专门年轻,匮乏需要的编制知识和工程经验。

在这些难题中,研制国产星载铷钟又是最大的困难。星载铷钟自立研发过程足够了戏剧性。当时,吾国准备从欧洲进口,并于欧洲生产星载铷钟的公司签定了相符同。但对方挑出了一个前挑条件,即必须取得瑞士当局颁发的对华出售准许证,至于何时获得准许证、能否取得准许证,对方不作任何允诺。这件事情影响了北斗二号编制的研发进度。行为北斗二号首席总设计师的谢军比谁都懂得:星载铷钟做不出来,工程义务确定的定位精度和研发进程就无法保证。星载铷钟研制做事启动后,经过研制团队的辛勤攻关,自立研发的星载铷钟终于诞生了,填补了国内空白,指标甚至优于国外产品。在谢军望来,占有这一难关,靠的就是锲而不舍。

在北斗导航卫星的研制历程中还经历过一些波折。

在杨慧的记忆中,研发过程中最难受的日子是有一次遇到了故障,由于故障数据只有几秒,经由过程这几秒找出故障的位置和因为,难度可想而知。

北斗团队成员白天向行家和同走汇报查找题目的挺进,夜晚通宵查找题目,不息干了一周,困了就在桌子上趴一会,终于在地面复现了题目。

杨慧接着回忆说:“当时压力很大,整个团队陷入了矮谷,由于吾们黑黑和伽利略编制赛跑,卫星显现题目的效果就是进程推迟。那段时间真能够用‘苦’来形容,这栽苦不光是做事强度大、频繁添班,主要是要顶住方方面面的压力,把国家交给的主要义务保质按期完善。当时只未必刻告诫本身决不克屏舍,更不能够打退堂鼓、撂挑子,这是国家的义务,吾们只能咬牙坚持。”

从2009年北斗编制踏上新的征程——启动北斗全球卫星导航编制建设以来,研制团队最先开展全球编制的相关技术攻关。

2010年1月17日,第一颗正式组网的北斗导航卫星发射成功。2012年10月25日,第16颗导航卫星发射,这颗卫星与先期发射的15颗北斗导航卫星组网运走,形成区域服务能力。短短几年内就发射了十几颗导航卫星,此举不光创造了吾国单一型号的浓密交付、发射纪录,在国际上也不多见。

北斗团队相符影

北斗第三步迈得无比自夸

就在北斗二号正式挑供区域导航定位服务前,北斗三号全球导航编制的论证验证做事拉开序幕,并清晰了研制请求,确定了建设独立自立、盛开兼容、技术先辈、安详郑重的全球卫星导航编制的发展示在的,自此,北斗一马当先,开启了从创新发展的新征程。

建设高性能、高郑重的北斗全球卫星导航编制,是吾国科技周围中永久发展规划的16项宏大专项之一,编制建设既是对北斗区域编制的完善与升级,更是聚焦世界一流卫星导航编制的攀登与跨越。编制建成后性能与GPS相等,将使吾国卫星导航编制达到国际先辈程度。

相对于北斗二号区域编制,北斗三号服务区域将扩展至全球,同时,实现了下走导航信号升级与改造等关键技术方面的突破,实现了与北斗二号下走导航信号的稳定太甚,并在此基础上增补了新的导航信号,为用户挑供更为优质的服务。

站在前两代星座的肩膀上,北斗“第三步”迈得无比自夸。航天科技集团五院的研制团队在谢军、迟军、王平、陈忠贵等行家的带领下,汇聚各方力量,把车间当成战场,把攻关当成战斗,奋勇拼搏,先后占有了北斗编制的各栽难关。

2019年12月,北斗三号全球中央星座完善安放

由于吾国北斗编制不克像美国GPS那样,在全球竖立地面站,为晓畅决境外卫星的数据传输通道,航天科技集团五院北斗三号研制团队占有了星座星间链路技术,采取星间、星地传输功能一体化设计,实现了卫星与卫星、卫星与地面站的链路互通。用星间链路技术不光实现了相互间的通信和数据传输,还能相互测距,自动“保持队形”,能够减轻地面管理维护压力。星间链路技术的行使中,设计了崭新的网络制定、管理策略和路由策略,解决了不克全球布站进走卫星境外监测的难题,是北斗全球导航编制建设的一大特色。

新技术实现让北斗卫星寿命更长。 “北斗是一个盛开的编制,中国的北斗,世界的北斗,中国发展卫星导航技术是国民经济的主要基础设施,也是为全人类挑供时间坐标和空间坐标的基础设施,服务的不息性和安详性相等主要”,航天科技集团五院北斗三号卫星总指挥迟军介绍说,就像停水停电影响城市生活相通,卫星导航服务一旦休止,国家和社会的平常运走会受到很大的影响,因此,对卫星导航的郑重性、不息性挑出了严格设计的请求。为了挑高卫星在轨服务的郑重性,北斗三号卫星采取了多项郑重性措施,使卫星的设计寿命达到12年,达到国际导航卫星的先辈程度,为北斗编驯服务的不息、安详挑供了基础保证。

为了挑高服务的精度,北斗三号配置了新一代原子钟,经由过程升迁原子钟指标,升迁卫星性能、改善用户体验。原子钟是行使原子跃迁频率安详的特性保证产生时间的精准性,现在国际上主要有铷原子钟、氢原子钟、铯原子钟等。吾国北斗卫星采用铷原子钟,同时还配置了性能更高的新研国产氢原子钟。氢原子钟固然质量和功耗比铷原子钟大,但安详性和漂移率等指标更优。

相对于铷原子钟,吾国首步更晚,2015年吾国研制的氢原子钟首次在轨行使验证,为北斗全球导航编制进走了技术追求,至今功能、性能相等安详。星载氢原子钟的在轨行使,对于实现北斗导航定位“分秒不差”,发挥偏主要作用。

Powered by 瑞昌设蕊家政服务有限公司 @2018 RSS地图 html地图

Copyright 365建站 © 2013-2018 360 版权所有