26年59星 回望中國北鬥的非凡之旅
6月23日,由中國航天科技集團有限公司五院抓總研製的第55顆北鬥導航衛星成功發射。隨著該星進入預定工作軌道,北鬥三號全球衛星導航係統星座部署全麵完成。
20世紀80年代,我國開始探索適合國情的衛星導航係統發展道路,形成了“三步走”發展戰略。自1994年北鬥一號係統工程立項至今,我國用26年的時間實現了59顆北鬥衛星(包括55顆北鬥導航衛星和4顆北鬥導航試驗衛星)的發射。
回望中國北鬥的發展,是一次各方力量同舟共濟、攜手拚搏,共同走出的非凡之旅。
率先“吃螃蟹”的北鬥一號
早在北鬥工程誕生之前,我國曾在衛星導航領域苦苦摸索,在理論探索和研製實踐方麵都開展了卓有成效的工作。
立項於(yu) 20世紀60年代末的“燈塔計劃”,雖然最終因技術方向轉型、財力有限等原因終止,但它卻如同黑夜中的明燈,以十餘(yu) 年的設計和研製,為(wei) 五院積累了寶貴的工程經驗。
1983年,以陳芳允院士為(wei) 代表的專(zhuan) 家學者,提出了利用2顆地球同步軌道衛星來測定地麵和空中目標的設想。經過大量理論和技術研究工作,雙星定位係統概念逐步明晰。
接下來是一步跨到全球組網,還是分階段走?當時引發了不小的爭(zheng) 議。最終,“先區域、後全球”的思路被確定下來,“三步走”的北鬥之路由此鋪開。
1993年初,五院提出衛星總體(ti) 方案,初步確定了衛星技術狀態和總體(ti) 技術指標。次年北鬥一號係統工程立項,研製工作全麵展開。
然而,在當時國外技術封鎖、國內(nei) 部件廠家尚未成熟的情況下,北鬥一號的研製隻能在摸索中起步。據五院北鬥一號總設計師範本堯院士回憶,北鬥一號的國產(chan) 化是從(cong) 太陽帆板做起。“當時很多衛星都不敢上,北鬥是第一個(ge) ‘吃螃蟹’的,硬著頭皮上。”他說。
在此後的國產(chan) 化攻關(guan) 中,不論是東(dong) 方紅三號平台的橫空出世,還是影響長壽命的關(guan) 鍵部件,以李祖洪總指揮、範本堯總設計師等為(wei) 代表的老一輩北鬥人,憑借自力更生的創業(ye) 精神逐一攻克難關(guan) ,終於(yu) 在2003年建成了北鬥一號係統,使我國成為(wei) 繼美、俄之後第三個(ge) 擁有自主衛星導航係統的國家。
同時,在此過程中積累的建設和應用實踐經驗,以及迅速成長的北鬥研製隊伍,為(wei) 後續工程建設打下了堅實基礎。
北鬥二號在激情歲月中成長
1999年,五院在全力研製北鬥一號衛星的同時,開始了對第二代衛星導航定位係統的論證。2004年,北鬥二號衛星工程正式立項研製。
為(wei) 實現快速形成區域導航服務能力的國家戰略,以謝軍(jun) 、楊慧等為(wei) 代表的北鬥人,設計了國際上首個(ge) 以GEO(地球同步軌道)/IGSO(傾(qing) 斜地球同步軌道)衛星為(wei) 主、有源與(yu) 無源導航多功能服務相融合的衛星方案,攻克了導航衛星總體(ti) 技術、高精度星載原子鍾等多項關(guan) 鍵技術,打破了國外技術封鎖,建成了國際上首個(ge) 混合星座區域衛星導航係統。
北鬥二號的8年研製,是讓北鬥人難忘的激情歲月。2007年,首顆北鬥二號衛星迎來研製攻關(guan) 的關(guan) 鍵時刻。根據國際電聯的頻率申請規則,有限的頻率資源過期作廢。研製隊伍爭(zheng) 分奪秒完成了所有前期研製,進駐發射場後又大幹3天體(ti) 力活,搬設備、扛機櫃、布電纜,沒有片刻喘息,緊接著又是200小時不間斷的加電測試。
在這場與(yu) 時間的賽跑中,院士、型號老總和技術人員一起排班,共同戰勝種種考驗。不少隊員因為(wei) 水土不服和過度疲勞而拉肚子、發燒,總設計師謝軍(jun) 3次暈倒……2007年4月16日,首顆北鬥二號衛星發射兩(liang) 天後,傳(chuan) 回了清晰的信號,使我國衛星導航係統具備了獲得空間頻率資源的資格。此時,頻率有效時間僅(jin) 剩不到4小時。
此後數年,北鬥二號衛星發射連戰連捷。2012年12月27日,北鬥衛星導航係統正式提供區域服務,成為(wei) 國際衛星導航係統四大服務商之一。
北鬥三號開啟創新發展新征程
在北鬥二號正式提供區域導航定位服務前,北鬥三號全球導航係統的論證驗證工作已拉開序幕,確定了建設獨立自主、開放兼容、技術先進、穩定可靠的全球衛星導航係統的發展目標。自此,北鬥開啟了創新發展的新征程。
建設高性能、高可靠的北鬥全球衛星導航係統,是我國科技領域中長期發展規劃的16個(ge) 重大專(zhuan) 項之一。相對於(yu) 北鬥二號區域係統,北鬥三號服務區域將擴展至全球,同時實現下行導航信號升級與(yu) 改造等關(guan) 鍵技術突破,為(wei) 用戶提供更為(wei) 優(you) 質的服務。
該係統建設既是對北鬥區域係統的完善與(yu) 升級,更是聚焦世界一流衛星導航係統的攀登與(yu) 跨越。係統建成後性能與(yu) GPS相當,將使我國衛星導航係統達到國際先進水平。
自2009年12月起,北鬥三號研製團隊在謝軍(jun) 、遲軍(jun) 、王平、陳忠貴等專(zhuan) 家帶領下加速衝(chong) 刺,於(yu) 2018年成功實現一年19星發射,在太空中刷新了“中國速度”。北鬥三號全球導航係統不僅(jin) 提出了國際上首個(ge) 高中軌道星間鏈路混合型新體(ti) 製,形成了具有自主知識產(chan) 權的星間鏈路網絡協議,自主定軌、時間同步等係統方案,還研發、建立了器部件國產(chan) 化從(cong) 研製、驗證到應用的一體(ti) 化體(ti) 係,徹底打破了核心器部件長期依賴進口、受製於(yu) 人的局麵。
今日之北鬥,已取得史詩般的進步和成就。“三步走”的戰略路徑,從(cong) “夢想在望”變成“夢想在握”。
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