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  2020年6月24日 星期 放大 缩小 默认 >>返回首页
收官之星成功发射 中国北斗“星耀全球”!
北斗三号卫星总设计师陈忠贵接受快报专访: 无论在世界哪个角落,都可以靠中国导航寻找方向
  23日,我国北斗三号全球卫星导航系统最后一颗组网卫星在西昌卫星发射中心点火升空 新华社发
  北斗导航系统应用广泛 图片来源:人民日报客户端
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  6月23日上午,西昌卫星发射中心,推迟一周发射的长征三号乙运载火箭矗立在发射塔架旁,乳白色箭体上的“中国航天”四个大字与火箭整流罩外北斗卫星导航系统标志的搭配显得格外醒目。9时43分,伴着山呼海啸般的巨响,长征火箭拖曳着耀眼的白色尾焰,托举着北斗三号最后一颗全球组网卫星飞向太空。提前半年!我国完成北斗全球卫星导航系统星座部署。

  北斗系统是全球唯一由3种轨道卫星构成的导航系统,2009年正式启动北斗三号系统建设,2017年11月成功发射北斗三号首组双星。目前,全世界一半以上的国家都开始使用北斗系统。

  这颗“收官之星”的发射,背后凝聚了全国各地的心血。南京航空航天大学校友和师生为北斗系统全球组网持续贡献着南航力量和智慧,南京信息工程大学为北斗应用产品“体检”……其实,“北斗导航系统”早已进入我们生活,电力通信、智慧化生产、交通运输、社会治理等方方面面都有运用。

  

  现代快报+/ZAKER南京记者 许军 阿里亚 仲茜 张然 胡玉梅 李娜 综合 新华社

  内幕揭秘

  6月16日发射前按下“暂停键”后的惊心动魄

  根据此前公布的发射时间,北斗三号最后一颗全球组网卫星原定于6月16日发射,但因技术原因推迟。从“暂停”到“重启”,这次发射经历了什么?记者采访了中国航天科技集团一院长征三号甲系列运载火箭副总设计师李聃。

  据李聃回忆,6月15日晚,发射队正在进行负12小时射前功能检查时,发现了一个技术问题,导致压力数据低于设计指标要求,随即发射队进行问题排查,在短时间内就找到了故障点。虽然经过排故指标已正常,但在发射前航天人有一个最基本的原则:就是不带疑点加注、不带隐患上天,因此北斗工程指挥部针对这个问题进行了慎重研究。经过讨论,指挥部决定推迟此次发射。李聃告诉记者,虽然工程指挥部最后决定“推迟发射”仅是短短四个字,但背后需要多部门协作才能完成各项准备工作。

  问题出现后,火箭研制单位连夜组织相关单位在北京进行问题还原,并进行了前后方结果比对,证明了问题发生的原理,为6月18日归零评审会的召开打下了坚实的基础。

  由于已进入发射前负12小时流程,火箭常规动力系统已完成燃料加注,火箭发射队在当天立即启动了贮箱压力检测工作,西昌卫星发射中心也在最短时间内拿出了相关处理方案,并对常规推进剂泄出与再加注风险进行了分析。

  在完成归零工作后,发射队立即投入到新一轮发射准备中。在各部门协同配合下,6月22日进行了常规燃料的加注工作,在6月23日顺利完成火箭发射前的准备工作,并最终成功实施发射任务。

  李聃表示:“决策的背后,说没有压力是骗人的,但在压力面前,指挥部做出这样的决定是尊重科学、坚持原则的。”

  李聃告诉记者,在多年前的一次北斗发射任务中,发射场周边雷电交加、暴雨如注,当时大家心里对能否按时发射都没底,最后指挥部根据气象部门给出的专业意见,同意按原计划发射,最终任务圆满成功,创造了恶劣气象条件下中国航天发射的新纪录。

  大咖专访

  陈忠贵:无论在哪里,都可以靠中国导航找到方向

  收官之星发射成功后,北斗三号卫星总设计师、南京航空航天大学86级校友陈忠贵接受了现代快报记者的电话专访。在电话里,他难掩激动的心情,说:“这么多年下来,今天圆满收官,心情非常激动。”

  这一周他每天都在做辅助方案

  北斗三号的收官之星原计划于6月16日发射,但由于火箭舱体的减压阀壳体上有一个鸡爪形的细小裂纹,发射时间推迟一周。“这次发射比较坎坷,由于火箭的一个部件不太好,需要更换,所以推迟了一周。”陈忠贵说,在这段时间里,他们每天都在做辅助方案,根据变化调整发射窗口。

  为何选6月23日9时43分?陈忠贵说,发射窗口是根据发射轨道、卫星载荷、时间、方位等多方因素综合考量出来的。“这次发射很成功,按照预定轨道运行,这很不容易!”

  陈忠贵说,北斗系统是从一号、二号、三号走过来的,每一个都有它的作用。这次发射的卫星,是北斗系统的第55颗导航卫星,所以叫收官之星。他告诉现代快报记者,收官之星的发射成功,意味着中国正式开启“全球时代”,今后无论到世界哪个角落,人们都可以靠中国的卫星导航服务寻找到方向。

  他带领团队实现关键产品的国产化

  相较北斗二号,北斗三号卫星导航系统的功能要求更多,指标要求更高,健壮性、可用性和可靠性要求更强。

  陈忠贵带领团队一次次查资料、对标准、建模型、做布局、编方案,最终形成一系列满足各方不同需求的技术论证报告,为北斗三号的推进打下坚实基础。

  目前,北斗三号卫星在RDSS服务、广域增强服务、全球短报文服务、搜索救援服务等方面都形成鲜明的北斗特色,并在信号性能、系统传输和测距性能、星载原子钟性能等方面实现局部领先。

  以星载原子钟为例,作为导航卫星的“心脏”,它决定导航系统定位、测速及授时精度,是能否具备独立发展导航系统能力的核心技术。北斗二号研制时,原子钟曾从一家瑞士公司引进,但欧盟要求该公司提供的原子钟必须比“伽利略”导航系统低一个数量级的精度,这让陈忠贵及设计团队深刻认识到“关键核心技术买不来、要不来、讨不来”。

  在科研团队的攻关之下,我国攻克了铷原子钟、氢原子钟的关键技术,并在北斗导航卫星上使用了这两种原子钟搭配,计时精度可达到每3000万年误差1秒,在某些方面超越了GPS、伽利略等导航系统原子钟和时间基准的性能指标。

  天文观测

  这颗收官星,看上去在天空“一动不动”

  北斗科研人员称地球同步轨道卫星为“吉星”,此次发射的“收官之星”是吉星家族中的第三名成员,获名“嚞(zhé)星”。在北斗三号的30颗组网卫星中,包含“嚞星”在内的地球赤道同步轨道卫星有3颗。这类卫星定点于赤道上空约3.6万公里,一颗可覆盖约40%的地球面积。该系列卫星运行轨道平面与赤道平面重合,轨道周期和地球在空间中的自转方向一致,周期也一致。这样一来,3颗卫星与地面位置就保持相对不变。相对于地球上的观测者来说,这类卫星看起来是“一动不动”的。

  “嚞星”一直在夜空不动,夜晚的星空是否会多一颗星呢?现代快报记者了解到,因为卫星处于高轨,距离地球较远,此类卫星大多亮度极低,肉眼根本无法观测到。通过查询已发射的北斗系列卫星,现代快报记者发现,北斗系列卫星目前亮度大多在19等至20等(肉眼可见极限星等在6.5等,数字越小越亮),非常暗弱,就算是采用长时间曝光的摄影方法,普通天文爱好者也很难拍摄到它的身影。

  应用广泛

  70%以上在中国入网智能手机已有北斗服务

  据北斗卫星导航系统工程总设计师杨长风透露:“在中国入网的智能手机里面,已经有70%以上的手机提供了北斗服务。”

  “只要是国产手机,都安装了北斗导航系统。”江苏北斗卫星应用产业研究院技术规划部负责人吴文南告诉现代快报记者,国产手机,尤其是华为手机,运用的定位系统都是北斗导航系统。

  中国卫星导航系统管理办公室有关负责人介绍,北斗系统大众服务发展前景广阔。基于北斗的导航服务已被电子商务、移动智能终端制造、位置服务等厂商采用,广泛进入中国大众消费、共享经济和民生领域,深刻改变着人们的生产生活方式。

  丰收又增收!北斗+农作让小麦种植超“智慧”

  正值麦收时节,在江苏苏南、苏北及苏中地区的部分麦作区,除了一辆辆装有北斗导航系统的小麦无人收割机正按照预先设定的播种线路将粒粒棉种精准播种到位之外,一望无际的田野里看不见一个农民劳作的身影。“就像车载导航规划路径一样,无人播种施肥一体机用北斗导航定位,行驶路程有卫星导航,一穴一粒播种棉籽,精度准、效率高。”据南京农业大学智慧农业研究院副院长田永超介绍,该院领衔的“北斗导航支持下的智慧麦作技术”主要包括北斗导航支持下的小麦无人播种收获技术、无人机支持下的小麦精确施肥喷药技术,以及物联网支持下小麦智慧灌溉技术,应用于小麦生产耕、种、管、收的全过程。田永超告诉现代快报记者,如今每亩地的效益,比以往提高了100到200元左右。

  共享单车用上北斗系统,用户找车更精准

  大街上随处可见的共享单车“青桔”,去年率先在国内推出搭载了北斗高精度定位芯片的GEO车型。这种车型已在深圳、武汉、北京等地投入运营。运维人员可以通过后台实时了解路面车辆动态信息,对交通潮汐、骑行热点、车辆堆积、单车私占等情况能够有效控制。同时,用户找车更精准。

  在江苏,北斗较早应用于电力领域。据吴文南介绍,江苏电网采用“北斗双向授时功能”专有技术,能够实现严格意义上全电力系统时间;同时通过利用其短报文功能,能够实现所有厂站端时间同步系统远程监测和运行控制。”

  截至2019年底,国内超过650万辆营运车辆、3万辆邮政和快递车辆,36个中心城市约8万辆公交车、3200余座内河导航设施、2900余座海上导航设施已应用北斗系统。

  北斗系统提供服务以来,已在交通运输、农林渔业、水文监测、气象测报、通信时统、电力调度、救灾减灾、公共安全等领域得到广泛应用。据统计,2019年我国卫星导航与位置服务产业总体产值达3450亿元。

  四大导航系统对比

  美国GPS

  1994年正式建成

  24颗组网运行卫星

  数颗在轨备份星

  全球定位精度水平9米

  高程15米

  俄罗斯格洛纳斯

  1995年完成星座部署

  24颗组网卫星

  全球定位精度水平10米

  高程20米

  欧洲伽利略

  2020年全面建成

  目前22颗卫星提供服务

  全球定位精度水平7.5米

  高程15米

  中国北斗

  2020年全面建成

  北斗三号30颗组网卫星

  全球定位精度10米(水平、高程)

  亚太定位精度5米(水平、高程)

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