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北斗三號全球衛星導航系統星座部署完成

我國在西昌衛星發射中心用長征三號乙運載火箭,成功發射北斗系統第五十五顆導航衛星,暨北斗三號最后一顆全球組網衛星,至此北斗三號全球衛星導航系統星座部署比原計劃提前半年全面完成。

此次發射成功后,聯合國外空司專門發來視頻,祝賀北斗系統完成全球組網部署,肯定北斗系統正在推動全球經濟社會發展,贊賞北斗系統在和平利用外太空、參與聯合國空間活動國際合作等方面作出的巨大貢獻。

此次發射的衛星屬地球靜止軌道衛星,經過一系列在軌測試入網后,我國將進行北斗全系統聯調聯試,在確保系統運行穩定可靠、性能指標優異基礎上,擇機面向用戶提供全天時、全天候、高精度全球定位導航授時服務,以及星基增強、短報文通信、精密單點定位等特色服務。

隨著西昌衛星發射中心01指揮員一聲令下,搭載著北斗三號系統第30顆全球組網衛星,也就是北斗衛星導航系統第五十五顆衛星的長征三號乙運載火箭噴出橘紅色烈焰,一飛沖天,中國的北斗瞬間點亮了世界衛星導航的天空。經過約半小時的飛行,衛星成功進入預定軌道。西昌衛星發射中心指控大廳內一片歡騰,西昌衛星發射中心主任張學宇宣布:“北斗衛星導航系統第五十五顆衛星已準確進入預定軌道,太陽帆板展開到位,衛星狀態正常,現在我宣布,此次發射任務取得圓滿成功!”

航天科技集團一院研究員、長征三號甲系列火箭總設計師姜杰表示:“今天火箭飛行得非常完美,北斗收官之戰我們打了一個漂亮仗。長三甲系列承擔了北斗工程全部發射任務,發射成功率是100%。這次任務我們承擔了更大壓力,因為是收官之戰,一定要做到萬無一失,確保成功,我們實現了。”

北斗三號收官發射并不是一帆風順,也經歷了一波三折。據了解,之前,因2次航天發射任務失利,工程全線舉一反三,進行質量復查,發射時間由5月調整至6月;6月16日,發射再次推遲。直到23日順利收官,才算是畫上了一個完滿句號,在這段時間里,發射團隊經歷了怎樣的心路歷程,做出過哪些關鍵的決定?

航天科技集團一院長征三號甲系列火箭副總設計師李聃介紹,6月15日晚,就在發射隊正在進行負12小時射前功能檢查時,發現了一個技術問題,導致壓力數據低于設計指標要求,隨即發射隊進行了問題排查工作,并且在短時間內找到了故障點。雖然經過排故,指標已經正常,但是在發射前航天人有一個最基本的原則,就是不帶疑點加注,不帶隱患上天,因此北斗工程指揮部針對這個技術問題,進行了慎重研究,經過討論指揮部決定推遲此次發射。李聃說:“因為航天發射‘開弓沒有回頭箭’,一旦點火起飛,我們就再也沒有犯錯的資本了,所以在那種情況下我們決定停下來。我們前后方大力協同,利用停下的這段時間把問題徹底解決了,另外還有工程各大系統的工作人員非常團結,沒有抱怨,共同努力讓這個任務走到今天重新組織發射,獲得最后的成功。”

目前,北斗一號衛星已經完成使命,受控離軌。據介紹,北斗二號和北斗三號將從兩套系統并存的狀態,逐步過渡到以北斗三號為主提供服務,在天空中一起搭建天地一體的通信網絡。北斗地面運控團隊也正在緊鑼密鼓地對衛星進行各種測試、試驗,以及入網評估等,為系統全面開通做好充足準備。

從北斗一號開始到北斗三號,北斗系統經歷了從有源到無源,從區域到全球的跨越,服務定位精度、系統穩定性、功能全面性不斷提升,已成為國家重要的空間基礎設施,全面支撐了國家安全和經濟社會發展的需要。

國防科技大學電子科學學院導航與時空技術工程研究中心副主任李柏渝介紹:“北斗一號、北斗二號、北斗三號都是我國自主建立的衛星導航系統,它們之間是一個遞進的關系,首先是服務范圍的遞進,北斗一號的服務范圍是我國及周邊地區,北斗二號的服務范圍就擴大到亞太地區了,北斗三號就能夠覆蓋全球了。其次在精度上,北斗一號、北斗二號和北斗三號這三個系統的精度服務進度是逐步提高的。”

目前,地面運控團隊正在對衛星進行在軌測試、入網評估,并對北斗三號的各類服務系統進行集成試驗和評估,為系統全面開通做好準備。北斗衛星導航系統工程副總設計師楊元喜透露,為了防范極端狀況、進一步提升系統可靠性,北斗三號系統的備份衛星已經設計完成。楊元喜說:“30顆衛星,有1顆衛星出故障幾乎不影響北斗服務的穩定性,但是為了大眾的感受,我們確保基本有30顆以上的衛星是健康衛星,所以備份衛星就有一部分叫熱備份,時刻準備替換。現在在等待的有4顆衛星,要等全球系統建完之后,直接再發射那些熱備份衛星。”

從1994年到今天,北斗系統用20年走完其他全球衛星導航系統40多年的發展之路。最近兩年半的時間,我們創造了18箭30星的世界衛星導航系統星座組網發射的成績。與此同時,北斗產業經濟也一直在加速發展進程中,“北斗+”也積極應用在各個行業。 而隨著應用的發展,北斗系統必將面對更多、更新、更高的需求。換句話說,雖然這次發射的是北斗三號全球組網的最后一顆衛星,但是它的發射并不意味著整體任務就此結束。

北斗衛星導航系統工程總設計師楊長風說,這一次成功是給我們長志氣、振奮精神的一次發射。他說:“北斗三號全球組網的最后一顆衛星的成功發射標志著北斗全球衛星導航系統的星座部署已經圓滿完成,也標志著北斗系統實現了‘三步走’發展戰略,這是我國從航天大國邁向航天強國堅實的一步。”

目前,我國北斗產業經濟正在加速發展,智慧城市、公共安全、工農機械、無人系統等應用市場顯現出新一輪快速增長態勢。汽車、高鐵、能源、礦產、郵政、移動通信、交通物流、互聯網服務等領域的骨干企業,主動推進“+北斗”發展,逐步開拓企業新增業務,促進了我國衛星導航與位置服務產業的整體發展。楊元喜透露:“根據今年中國導航定位協會的報告顯示,去年2019年的產值是3400多億,企業14000多家,顯然促進了與位置服務相關的服務行業的發展,也增加了就業,對國家的經濟尤其是對未來智能社會、智能駕駛能夠提供極大的幫助。”

據介紹,衛星導航系統作為面向全球用戶提供服務的空間基礎設施,信號在軌連續穩定是重中之重。因此,后續首先將利用在軌衛星、地面、用戶評估等海量數據,設計“天、地、用”一體化智能管理的衛星在軌技術支持平臺,具備多源接收、自主監視、智能診斷、過程可視、快速評估等能力,確保北斗系統的連續穩定運行、為全球用戶提供高精度定位導航授時服務。同時,將建設“更加融合、更加泛在、更加智能”的綜合定位導航授時體系,克服基于衛星無線電導航信號的信息系統存在的運行風險。

李柏渝表示:“隨著這顆衛星的成功發射,北斗三號的組網任務就已經圓滿完成了,后續我國的衛星導航系統肯定還會持續開展建設。習近平主席在2018年就已經指出,我國在2035年前還將建設完善更加泛在、更加融合、更加智能的綜合時空體系。現在所有的北斗人也正在朝著這個目標而努力奮斗。”(記者張棉棉 王銳濤 傅蕾)

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