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两年发射18次30颗卫星 北斗全球组网目标更近一步

2019-12-17 10:14 来 源:人民日报 浏览 字体:

两年发射18次30颗卫星

北斗全球组网 目标更近一步

中国北斗卫星导航系统——

2000年年底建成北斗一号系统,向中国提供服务;

2012年年底建成北斗二号系统,向亚太地区提供服务;

2020年6月前再发射两颗地球同步轨道卫星,全面建成北斗三号系统,为全球提供服务。

图为北斗三号组网示意图。

资料图片

本版制图:张丹峰

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第五十二、五十三颗北斗导航卫星的成功发射,标志着北斗三号全球系统核心星座部署完成,为全球组网奠定坚实基础。两年来,北斗系统实现了18次30颗卫星发射连战连捷,刷新了全球卫星导航系统组网速度的世界纪录。全天候、高精度的定位、导航和授时服务,广泛应用于交通运输、农林渔业等领域,产生显著经济和社会效益,也改变着人们的生活。

12月16日15时22分,我国在西昌卫星发射中心以“一箭双星”方式成功发射第五十二、五十三颗北斗导航卫星。

至此,所有中圆地球轨道卫星全部发射完毕,标志着北斗三号全球系统核心星座部署完成,将进一步提升系统服务性能和用户体验,为最终实现全球组网奠定了坚实基础。

北斗三号系统核心星座部署完成,为全球提供导航、搜救等服务

这次任务成功,标志着北斗三号系统核心星座部署完成,北斗全球服务能力全面实现,为全球用户提供性能优异的导航服务,以及全球短报文通信、国际搜救等特色服务。

中国航天科技集团中国空间技术研究院北斗三号卫星总设计师王平介绍,此次发射的这两颗卫星都是中圆地球轨道卫星,这种卫星的轨道高度大概是2万公里,轨道周期为12个小时左右,和地球自转周期不同步。“从地面上看,它由西向东不断运动、覆盖全球,因此要想提供全球导航服务,主要依靠中圆地球轨道卫星,它们也因此成为北斗全球组网的核心星座。”

此次任务成功也标志着一场硬仗的胜利,持续两年的北斗高密度组网发射任务完成。2009年,北斗三号工程正式启动实施。从2017年11月5日首次发射北斗三号组网卫星以来,北斗系统在两年时间实现了18次30颗卫星发射连战连捷,以平均每月发射1.2颗卫星的高密度,刷新了全球卫星导航系统组网速度的世界纪录。

目前,北斗三号全球系统组网已进入决战决胜的冲刺阶段。按计划,明年上半年还将发射两颗地球静止轨道卫星,将比预定目标提前半年完成全部组网卫星发射。据了解,相关部门也已启动北斗系统接续发展的总体论证和关键技术攻关等工作,计划于2035年前,建成以北斗系统为核心的综合定位、导航、授时(PNT)体系。

高密度发射下的百分百成功率,有赖于航天人的坚守创新

在北斗卫星导航系统总设计师杨长风看来,北斗三号组网保持高密度态势下的百分百成功率,来之不易。其中,既依靠各大系统的努力创新,也有赖于几代北斗人的坚守。

运载火箭是开展航天活动的基础。每一次北斗发射任务,都离不开长征三号甲系列火箭这个“北斗专列”的托举。作为我国现役中型高轨运载火箭中运载能力最大、技术最复杂、适应性最强的火箭系列,长三甲系列火箭几乎包揽了我国所有高轨道航天器发射任务。目前,长三甲系列火箭以总共42次100%的发射成功率,护送57颗北斗卫星进入轨道。

中国航天科技集团中国运载火箭技术研究院长征三号甲系列运载火箭总设计师姜杰院士介绍,研制团队开创了“一箭双星”发射高轨道卫星的先例,与“太空摆渡车”——“远征一号”上面级搭档飞行,将北斗导航卫星直接送入工作轨道。这种技术创新为卫星节约能量、延长卫星工作寿命做出了贡献,也大大加快了北斗工程建设进度,大大降低了工程建设成本。

从北斗一号数年研制一颗星,到北斗二号3年研制15颗星,再到北斗三号3年并行研制20颗星;从单机产品年交付量百十台套到最高时每年上千台套……在中国航天科技集团中国空间技术研究院,这样的速度得益于不断的创新。

所有北斗卫星都在西昌卫星发射中心发射,这里号称“北斗港”,也是北斗系统高效组网的坚实后盾。2019年,西昌卫星发射中心持续高密度发射,共承担13次航天发射任务,创造出发射当天下一发火箭转场、同一发射工位状态转换仅7天,5星2箭2上面级同时在场测试等历史纪录,每次任务97个岗位、3000余项操作都做到精确无误。

“测试参数不合格不放过,设备性能有问题不放过,测试结果有疑点不放过,出现故障不排除不放过……”西昌卫星发射中心副主任王泽民说,发射中心一直践行着这些行为理念。同时,发射中心按照国际标准建立了质量、环境和职业健康安全一体化管理体系,对中心航天发射及相关服务采取科学、系统、规范的管理,有效提升了整个发射场的能力,为任务执行提供了有力保障。

记者在发射场遇到了不少一线人员,他们的坚守让人印象深刻。当发射成功,第二次担任长三甲系列火箭“01指挥员”的白春波如释重负。参与执行过110余次任务的他告诉记者,相比较来说,长三甲系列型号火箭发射任务参与的系统更多,组织协调更加严密,有许多前所未有的挑战,“现在,我们的发射组织指挥模式成熟,设备设施稳定性可靠,系统岗位文书系统完整,有足够的信心保障任务成功。”

90后于新辰是西昌卫星发射中心运载火箭低温动力系统指挥员,也是西昌卫星发射中心最年轻的分系统指挥。他常年和液氢液氧低温推进剂打交道,那是号称“一粒米从一米高处掉落的能量就会引起爆炸”的物品,稍有泄漏就会造成难以预测的后果。为了保证气密性,于新辰通过苦练不仅成为人们眼中的“活图纸”,还练就了“听声检漏”的本领。于新辰说,他希望自己有机会能成为“01指挥”。“‘01’相当于发射场的指挥中枢,是指挥中心的大管家,能担任这个岗位,既是对能力的肯定,也是一份荣誉。”

王泽民说,就像发射场矗立的巨幅标语“颗颗螺钉连着航天事业,小小按钮维系民族尊严”,西昌航天人把这句话记在心里,用自己的力量托举起北斗和航天事业。

自动驾驶、无人收割、灾害预警,都有北斗系统的身影

随着北斗系统的组网进度不断加快,通过提供全天候、全天时、高精度的定位、导航和授时服务,北斗系统广泛应用于交通运输、农林渔业、气象预报等领域。产生显著经济和社会效益同时,也改变着人们的生活。

交通运输领域是北斗规模化应用的重点区域。在乡村,通村客车上安装了北斗定位系统、语音报站系统、“防疲劳、防碰撞”主动安全防御系统,与“村村通客车”北斗动态监控中心联网监控,实时守护乘客安全。自动驾驶技术离不开高精度定位导航,小到自主泊车,大到智慧港口自动化港机设备的交互,都“嵌入”了北斗高精度设备。

无人收割、无人插秧、无人卸粮……北斗正应用于农业生产的各道工序,打造智慧农机乃至智慧农业。基于北斗卫星导航系统,无人驾驶收割机与无人驾驶卸粮车组成的收获机系统,能实现粮食收割过程自动化。搭载北斗自动驾驶设备的拖拉机,牵引着精量播种机,可以使播种均匀、深度一致、出苗整齐、省时省力。

防灾减灾方面,前不久,利用高精度北斗监测系统的实时监测,成功对甘肃省永靖县一处黄土滑坡提前发出预警信息,避免了人员伤亡与财产损失。在海上搜救方面,交通运输部已累计向涉海用户推广40余万套北斗报警装备,显著提高了海上遇险对象搜寻效率,减少了海上遇险伤亡人数。使用北斗报灾终端机,可以接收北斗卫星发送的灾害预警播报信息,一旦洪涝、冰雪、地震等重大突发自然灾害发生,电信、供电系统出现中断,灾情信息员可以第一时间借助这套系统来上报灾情或应急求救。

北斗也逐渐进入了日常生活。燃气巡检用上北斗定位实时监督;智慧养老装上户外北斗卫星导航系统救助警报器;利用基于北斗的物联网信息系统,全程监管废弃油脂,给“地沟油”找一个安全的家;利用北斗将除雪铲冰车的运作轨迹全监控,实现高效扫雪……

专家表示,未来,北斗将进一步与互联网、物联网、5G、大数据等深度融合,迎来应用和产业的快速发展期。

刘诗瑶 余建斌

[责编:cz3326]

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