“天上建好，地上用好?！弊鳛閲抑卮罂臻g信息基礎(chǔ)設(shè)施，我國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)2012年底正式提供服務(wù)以來，連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，北斗系統(tǒng)已進(jìn)入全球組網(wǎng)新階段，應(yīng)用產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，成為一張國家名片。

按規(guī)劃，預(yù)計(jì)2018年底將建成北斗三號基本系統(tǒng)，為“一帶一路”建設(shè)參與國提供服務(wù)；到2020年將建成世界一流的北斗三號系統(tǒng)，提供全球服務(wù)。目前，北斗三號系統(tǒng)已成功發(fā)射8顆全球組網(wǎng)衛(wèi)星，建成最簡系統(tǒng)。它繼承了北斗特色，對標(biāo)世界一流，增加了星間鏈路、全球搜索救援等新功能，播發(fā)性能更優(yōu)的導(dǎo)航信號。

日前，記者走進(jìn)多個(gè)北斗研制一線團(tuán)隊(duì)，近距離感受中國北斗的亮點(diǎn)與魅力。

自主創(chuàng)新讓北斗表現(xiàn)優(yōu)異

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是我國自主發(fā)展、獨(dú)立運(yùn)行的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，目標(biāo)是為全球用戶提供定位、導(dǎo)航、授時(shí)服務(wù)。

輪船航行在茫茫大海中，需要航標(biāo)燈的指引。衛(wèi)星在太空飛行，太陽與地球就是它的航標(biāo)燈：衛(wèi)星飛行姿態(tài)的建立依賴于對太陽、地球的觀測，測量精度越高，衛(wèi)星飛行姿態(tài)就越穩(wěn)定，提供的導(dǎo)航精度也越高。中國科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所研制的“三只眼”，就是通過觀測太陽、地球?yàn)閷?dǎo)航衛(wèi)星提供導(dǎo)航。

專家介紹說，“三只眼”就是兩個(gè)“太陽眼”——模擬太陽敏感器、數(shù)字太陽敏感器，一個(gè)“地球眼”——紅外地球敏感器?！疤栄邸必?fù)責(zé)測量太陽的位置，“地球眼”測量地球的位置。

安裝了“三只眼”的北斗衛(wèi)星的優(yōu)異表現(xiàn)與“視力”密切相關(guān)。衛(wèi)星入軌初期用模擬太陽敏感器捕獲太陽，再用數(shù)字太陽敏感器和紅外地球敏感器共同作用，更加精確地確定衛(wèi)星的三軸姿態(tài)。

科研人員對北斗衛(wèi)星數(shù)字太陽敏感器和紅外地球敏感器進(jìn)行了關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)。數(shù)字太陽敏感器的關(guān)鍵技術(shù)突破，實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵元件自主可控；紅外地球敏感器的關(guān)鍵技術(shù)突破后，具有高測量精度、高可靠性、長壽命、不易受太陽等天體對姿態(tài)測量的干擾等優(yōu)點(diǎn)。

衛(wèi)星與衛(wèi)星之間的通信——星間鏈路，是北斗導(dǎo)航系統(tǒng)由區(qū)域向全球過渡的關(guān)鍵技術(shù)，是提升系統(tǒng)全球服務(wù)能力的核心技術(shù)手段，也是北斗全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)的重要標(biāo)識和技術(shù)制高點(diǎn)。

中國電科29所科研人員提出了自己的北斗全球組網(wǎng)星間鏈路解決方案，率先采用毫米波技術(shù)體制和生產(chǎn)工藝，研制出具有國際領(lǐng)先水平的星間鏈路產(chǎn)品，對于北斗導(dǎo)航衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)全球組網(wǎng)起到了關(guān)鍵作用，促進(jìn)了北斗全球系統(tǒng)的跨域發(fā)展。

衛(wèi)星電源分系統(tǒng)也是衛(wèi)星的關(guān)鍵分系統(tǒng)之一，被譽(yù)為衛(wèi)星的“生命線”。在北斗三號組網(wǎng)衛(wèi)星研制過程中，中國電科18所承擔(dān)了電源分系統(tǒng)的研制任務(wù)。該所專家介紹說，以中軌道衛(wèi)星為例，配置了雙太陽電池翼、雙蓄電池組、均衡器和電源控制器。其中太陽電池陣是衛(wèi)星的唯一供電能源，蓄電池組是衛(wèi)星儲能裝置。在北斗三號中，首次批量采用了轉(zhuǎn)換效率達(dá)到世界先進(jìn)水平的三結(jié)砷化鎵太陽能電池，能和太陽能帆板的尺寸充分匹配，極大提高了衛(wèi)星“吸收”太陽能的效率。

在儲能方面，北斗三號衛(wèi)星鋰離子蓄電池組的成功應(yīng)用，也開啟了鋰離子蓄電池組中高軌道應(yīng)用的新局面，滿足了北斗衛(wèi)星儲能電源能量密度高的需求，讓衛(wèi)星上的各種儀器設(shè)備等有效載荷更有“活力”。北斗衛(wèi)星采用的鋰離子蓄電池組已達(dá)到國際先進(jìn)水平。