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“天团”主力全部就位 两颗“北斗星”在西昌卫星发射中心成功发射

2019-12-17 09:16:36来源:四川日报分享到

12月16日,第52、53颗北斗导航卫星在西昌卫星发射中心成功发射。

12月16日,2019年北斗发射任务的收官之战顺利结束。随着第52、53颗北斗导航卫星顺利落子于北斗“大棋盘”的中圆地球轨道,北斗三号在该轨道上规划的24颗卫星已全部到位,意味着北斗三号全球系统核心星座部署正式完成。

什么叫全球系统核心星座?北斗三号为何由三种轨道卫星组成?这次发射又有何意义?12月15日,北斗卫星导航系统总设计师杨长风、北斗三号卫星总设计师王平接受了记者的采访。

北斗卫星导航系统

它是中国着眼于国家安全和经济社会发展需要,自主建设、独立运行的卫星导航系统,是为全球用户提供全天候、全天时、高精度的定位、导航和授时服务的国家重要空间基础设施。

目前,相关产品已广泛应用于交通运输、海洋渔业、水文监测、气象预报、测绘地理信息、森林防火、通信时统、电力调度、救灾减灾、应急搜救等领域。

系统发展战略三步走

2000年底,建成北斗一号系统,向中国提供服务。

2012年底,建成北斗二号系统,向亚太地区提供服务。

计划在2020年前后,建成北斗全球系统,向全球提供服务。

系统三大特点

一是北斗系统空间段采用三种轨道卫星组成的混合星座,与其他卫星导航系统相比高轨卫星更多,抗遮挡能力强,尤其低纬度地区性能特点更为明显。

二是北斗系统提供多个频点的导航信号,能够通过多频信号组合使用等方式提高服务精度。

三是北斗系统创新融合了导航与通信能力,具有实时导航、快速定位、精确授时、位置报告和短报文通信服务五大功能。

1 北斗就像一个战队

“主力”冲锋“队友”助攻

在北斗三号卫星“天团”里,有三类“队员”,分别在不同轨道上坚守着岗位,分别是GEO卫星、IGSO卫星和MEO卫星。本次发射的双星——中圆轨道卫星是北斗三号全球组网的主力,它们是MEO卫星,有一个很容易记住的别称,叫“萌星”。萌星们会不辞辛劳地绕着地球满场飞,让自己的聚焦点在地面画着波浪线,以求覆盖到全球更广阔的区域。

“MEO卫星的轨道高度大概是在两万公里左右,轨道周期是12个小时左右,和地球自转周期不同步。”王平说,从地面上看,MEO卫星们由西向东不断地运动覆盖全球,“要想提供全球导航服务,主要就依靠MEO卫星。”

北斗就像一个战队,萌星们在为全球组网冲锋的时候,队友们也必须非常给力。其中,“吉星”是GEO卫星的别称,它们是地球静止轨道卫星,始终随着地球自转而动,作用是时刻聚焦祖国。“爱星”是IGSO卫星的别称,它们则是倾斜地球同步轨道卫星,像辛勤的蜜蜂一样,让自己的星下点轨迹包住亚太地区。

吉星和爱星作为最佳队友,是数量不多,作用却很关键的岗位。“它们不仅承担着配合MEO卫星、显著增强北斗三号整体技术指标的‘助攻’职责,还携带了很多‘神器’,为未来北斗广泛运行与应用开疆拓土。”王平说。

2 中国首创独特星座

三种轨道卫星组成混合导航星座

在美国GPS、俄罗斯格洛纳斯、欧洲伽利略等导航系统纷纷以单一轨道卫星部署星座的背景下,中国北斗却独树一帜,采用了三种轨道卫星组成混合导航星座。

为何如此布局?“这源自北斗三步走的发展战略。”杨长风介绍,在前两步里,北斗分别要为中国和亚太地区提供服务,GEO卫星和IGSO卫星显然更有优势,MEO卫星更适合在全球导航服务上发挥作用。而当时的国力和技术难以支撑建设20多颗MEO卫星。“因此,我们选择了三步走战略。”

为此,中国开始了建设由GEO、IGSO、MEO组成的混合星座,以最少的卫星数量建设了集基本导航、位置报告等多种业务于一体的北斗二号区域卫星导航系统,成为世界上区域卫星导航系统建设的典范。“这种技术体制可以高效构建区域系统,兼顾拓展全球系统。”王平说。

因此,当北斗开启全球组网征程后,跃升为主力的萌星得以大显神威。“可以说是不急不躁不盲目,充分立足国情。”杨长风评价说,北斗的发展路线与星座方案设计充满了中华民族实践智慧和务实精神,为国际卫星导航技术体系贡献了中国智慧。

3 全球服务实现在即

这是独立自主建成的一流系统

2009年,北斗三号工程正式启动实施。2017年11月5日,北斗三号首发星顺利升空、成功入轨,开启北斗系统全球组网新时代。2018年底,北斗三号基本系统建设完成,提前两年开始提供全球服务。

此次发射成功,则意味着北斗全球服务能力全面实现在即,将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、国际搜救等其他国家导航系统不具备的特色服务。“真正实现全覆盖,而且精度可以媲美美国的GPS。”王平自豪地说。

目前,北斗三号全球系统组网已进入决战决胜的冲刺阶段,此次发射的两颗卫星经过几个小时的飞行后,已成功进入预定轨道,完成在轨测试后,将与此前发射的北斗三号卫星进行组网联调。

杨长风表示,“按计划,明年上半年将提前完成全部组网卫星发射,在我国全面建成小康社会、实现第一个百年奋斗目标之际,实现北斗的‘全球梦’,独立自主建成世界一流的全球卫星导航系统。”谈到未来,王平信心十足,“已经规划了性能先进、功能全面、安全可靠的下一代导航卫星技术体系,提出了基于北斗系统的国家综合定位导航授时体系技术发展策略。”他表示,北斗“全球梦”的实现,将是一个新的起点。