今日（6月23日）9時(shí)43分，北斗三號(hào)最后一顆全球組網(wǎng)衛(wèi)星在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心點(diǎn)火升空，衛(wèi)星狀態(tài)正常，發(fā)射任務(wù)圓滿成功。北斗三號(hào)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)星座部署全面完成！

▲ 9時(shí)43分！點(diǎn)火！攝影：胡煦劼（圖片來源：中國新聞網(wǎng)）

▲ “收官之星”開始升空！（圖：央視新聞客戶端直播）

▲ 成功星箭分離

▲ 太陽翼展開

▲ 來自于三級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)上的鏡頭：以地球?yàn)楸尘埃托l(wèi)星遠(yuǎn)行

中國北斗，為你驕傲！

 北斗三號(hào)系統(tǒng)強(qiáng)在哪兒？

北斗三號(hào)的服務(wù)區(qū)域?qū)U(kuò)展至全球，擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和核心技術(shù)，北斗導(dǎo)航衛(wèi)星單機(jī)和關(guān)鍵元器件國產(chǎn)化率達(dá)到100% 

北斗三號(hào)的短報(bào)文通信能力顯著提升，信息發(fā)送能力從一次120個(gè)漢字提升到一次1200個(gè)漢字，突發(fā)情況時(shí)無需字斟句酌，足以將情節(jié)一次性說清楚，還可發(fā)送圖片等信息，應(yīng)用場(chǎng)景更為豐富

其中GEO“吉星”家族（地球靜止軌道衛(wèi)星）具備無線電導(dǎo)航、無線電測(cè)定、星基增強(qiáng)、精密單點(diǎn)定位、功率增強(qiáng)、站間時(shí)間同步和定位六大本領(lǐng)，可為我國及周邊地區(qū)用戶提供定位導(dǎo)航授時(shí)、短報(bào)文通信、星基增強(qiáng)、星間通信與測(cè)量、站間同步、精密單點(diǎn)定位等多樣化服務(wù)。

　　6月23日，由中國航天科技集團(tuán)有限公司第五研究院（下文簡稱“五院”）抓總研制的第55顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星成功發(fā)射，北斗三號(hào)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)星座部署全面完成。

　　“‘嚞(音“哲”zhé)星’發(fā)射成功，標(biāo)志著北斗衛(wèi)星全球?qū)Ш较到y(tǒng)星座部署完美收官。”五院北斗三號(hào)衛(wèi)星總設(shè)計(jì)師陳忠貴說。

　　“嚞星”，是五院對(duì)北斗三號(hào)第30顆衛(wèi)星的昵稱。它是北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)第55顆衛(wèi)星，也是北斗三號(hào)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中的第三顆地球同步軌道衛(wèi)星（GEO衛(wèi)星)。

　　“GEO系列衛(wèi)星數(shù)量不多，但作用關(guān)鍵，五院北斗人稱其為‘吉星’。”五院北斗三號(hào)研制團(tuán)隊(duì)的科研人員告訴記者，因在“吉星”家族中排行第三，第55顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星被叫作“嚞星”。

　　如今，“嚞星”攜帶著諸多“神器”，駐守在高軌天疆，肩負(fù)顯著增強(qiáng)北斗三號(hào)整體技術(shù)指標(biāo)的職責(zé)。隨著“嚞星”在北斗全球組網(wǎng)“大棋局”的落子定盤，北斗三號(hào)30顆組網(wǎng)衛(wèi)星已全部到位，北斗全球組網(wǎng)部署完成。

▲ 北斗導(dǎo)航衛(wèi)星組網(wǎng)圖

衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)達(dá)到國際先進(jìn)水平

　　“高性能、高可靠的北斗全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建設(shè)，既是對(duì)北斗區(qū)域系統(tǒng)的完善與升級(jí)，更是聚焦世界一流衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的攀登與跨越。”五院北斗三號(hào)工程副總設(shè)計(jì)師、衛(wèi)星首席總設(shè)計(jì)師謝軍說，系統(tǒng)建成后性能與[敏感詞]GPS相當(dāng)，使我國衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)達(dá)到國際先進(jìn)水平。

　　相對(duì)于北斗二號(hào)區(qū)域系統(tǒng)，北斗三號(hào)的服務(wù)區(qū)域?qū)U(kuò)展至全球，同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了下行導(dǎo)航信號(hào)升級(jí)與改造等關(guān)鍵技術(shù)的突破，完成了與北斗二號(hào)下行導(dǎo)航信號(hào)的平穩(wěn)過渡，并在此基礎(chǔ)上增加了新的導(dǎo)航信號(hào)，為用戶提供更為優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。

▲ 北斗三號(hào)衛(wèi)星翱翔在太空中

　　據(jù)介紹，北斗三號(hào)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)由MEO衛(wèi)星（地球中圓軌道衛(wèi)星）、IGSO衛(wèi)星（傾斜地球同步軌道衛(wèi)星）和GEO衛(wèi)星（地球靜止軌道衛(wèi)星）三種不同軌道的衛(wèi)星組成，包括24顆MEO衛(wèi)星，3顆IGSO衛(wèi)星和3顆GEO衛(wèi)星。

　　作為北斗家族中的大個(gè)子，GEO“吉星”家族駐守在36000公里的天疆，為北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)提升提供增強(qiáng)服務(wù)。

　　據(jù)介紹，“吉星”家族采用的衛(wèi)星平臺(tái)是五院研制的東方紅三B（導(dǎo)航）衛(wèi)星平臺(tái)，是我國現(xiàn)役規(guī)模較大的衛(wèi)星平臺(tái)之一。

　　強(qiáng)大的承載能力讓“吉星”家族具備無線電導(dǎo)航、無線電測(cè)定、星基增強(qiáng)、精密單點(diǎn)定位、功率增強(qiáng)、站間時(shí)間同步和定位六大本領(lǐng)，可為我國及周邊地區(qū)用戶提供定位導(dǎo)航授時(shí)、短報(bào)文通信、星基增強(qiáng)、星間通信與測(cè)量、站間同步、精密單點(diǎn)定位等多樣化服務(wù)。

　　“最鮮明的特色是有源定位和短報(bào)文通信，這是中國北斗系統(tǒng)的創(chuàng)舉。”謝軍介紹，有源定位利用無線電測(cè)定技術(shù)，是北斗的“基因”。通過兩顆GEO導(dǎo)航衛(wèi)星聯(lián)手，不僅能回答用戶“我在哪”，還能告訴關(guān)注著用戶行蹤的相關(guān)方“你在哪”，在搜救、漁業(yè)等領(lǐng)域被廣泛使用，是保障民生安全的“千里眼”。

　　北斗三號(hào)的短報(bào)文通信能力也顯著提升，信息發(fā)送能力從一次120個(gè)漢字提升到一次1200個(gè)漢字，突發(fā)情況時(shí)無需字斟句酌，足以將情節(jié)一次性說清楚，還可發(fā)送圖片等信息，應(yīng)用場(chǎng)景更為豐富。同時(shí)，北斗三號(hào)的服務(wù)能力較北斗二號(hào)拓展了10倍，在通信、電力、金融、測(cè)繪交通、漁業(yè)、農(nóng)業(yè)、林業(yè)等領(lǐng)域，更多人可以享受到北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的普惠服務(wù)。

　　在大眾應(yīng)用方面，從手機(jī)定位到手表授時(shí)，從共享單車到無人駕駛；從交通導(dǎo)航到防災(zāi)減災(zāi)，從無人耕作到助力抗疫；從車聯(lián)網(wǎng)到物聯(lián)網(wǎng)，從智能港口到聰明鉆機(jī)，隨著5G商用時(shí)代的到來，北斗正在與新一代移動(dòng)通信、區(qū)塊鏈、人工智能等新技術(shù)加速融合，北斗應(yīng)用的新模式、新業(yè)態(tài)、新經(jīng)濟(jì)不斷涌現(xiàn)，將深刻改變著人們的生產(chǎn)生活方式。

　　今年3月份，北斗三號(hào)第二顆GEO衛(wèi)星就位后，北斗系統(tǒng)新體制下有源定位功能得到驗(yàn)證，拉開了無線電測(cè)定功能全面升級(jí)的序章。隨著“嚞星”的入列，北斗三號(hào)“吉星”三兄弟在太空?qǐng)F(tuán)聚，將在赤道上拉開更大距離，為一帶一路沿線更廣闊的區(qū)域提供服務(wù)，北斗特色將躍升到新高度。

▲ 五院的設(shè)計(jì)師們?cè)诠ぷ鳜F(xiàn)場(chǎng)針對(duì)具體問題展開討論

北斗“三步走”連戰(zhàn)連捷

　　“上世紀(jì)80年代，中國開始探索適合國情的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)發(fā)展道路，形成了‘三步走’發(fā)展戰(zhàn)略。”陳忠貴說，北斗系統(tǒng)經(jīng)歷了北斗一號(hào)、二號(hào)、三號(hào)系統(tǒng)3個(gè)建設(shè)階段。

　　1983年，以我國“兩彈一星功勛獎(jiǎng)?wù)隆鲍@得者、國家“863計(jì)劃”的主要提出者陳芳允院士為代表的專家學(xué)者提出了利用兩顆地球同步軌道衛(wèi)星來測(cè)定地面和空中目標(biāo)的設(shè)想。

　　1994年，北斗一號(hào)系統(tǒng)工程啟動(dòng)建設(shè)。2000年，兩顆地球靜止軌道衛(wèi)星成功發(fā)射，系統(tǒng)建成并投入使用；2003年和2007年，完成了第3顆、第4顆地球靜止軌道衛(wèi)星的發(fā)射，進(jìn)一步增強(qiáng)了系統(tǒng)的性能。北斗一號(hào)系統(tǒng)采用有源定位體制，為中國用戶提供定位、授時(shí)、廣域差分和短報(bào)文通信服務(wù)，使我國成為繼美俄后第三個(gè)擁有自主衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的國家。

　　2004年，北斗二號(hào)系統(tǒng)工程啟動(dòng)建設(shè)。到2012年底，完成組網(wǎng)發(fā)射，成功建成國際上[敏感詞]混合星座區(qū)域衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，服務(wù)區(qū)域覆蓋亞太，北斗系統(tǒng)成為國際衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)四大服務(wù)商之一。

　　2009年，北斗三號(hào)系統(tǒng)啟動(dòng)關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)與工程建設(shè)。2018年，北斗三號(hào)基本系統(tǒng)建設(shè)完成，正式向“一帶一路”及全球提供基本導(dǎo)航服務(wù)，中國北斗向全球組網(wǎng)的目標(biāo)邁出了實(shí)質(zhì)性的一步；2019年12月底，全球系統(tǒng)核心星座部署完成；2020年6月23日，第55顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星成功發(fā)射，北斗三號(hào)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)星座部署全面完成。

　　“隨著‘嚞星’的成功發(fā)射和在軌穩(wěn)定運(yùn)行，意味著北斗系統(tǒng)走出中國，走向世界。”謝軍說。

　　“幾十年來，北斗系統(tǒng)的服務(wù)定位精度、系統(tǒng)穩(wěn)定性、功能全面性不斷提升，成為國家重要的空間基礎(chǔ)設(shè)施，全面支撐國家安全和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的需要。”陳忠貴說，展望未來，計(jì)劃2035年以北斗系統(tǒng)為核心，建設(shè)完善更加泛在、更加融合、更加智能的國家綜合定位導(dǎo)航授時(shí)體系。

▲ 衛(wèi)星轉(zhuǎn)運(yùn)到發(fā)射塔架，“吉星”隊(duì)伍與星箭合影

自主可控肩負(fù)強(qiáng)國重任

　　“北斗是國之重器，事關(guān)[敏感詞]現(xiàn)代化建設(shè)和國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展，自主可控至關(guān)重要。”陳忠貴說，作為重要的時(shí)間和空間信息，如果由別人提供，安全感何來？比如，當(dāng)前的熱點(diǎn)“新基建”，將是我國建設(shè)發(fā)展下一階段的重要方向，時(shí)間基準(zhǔn)和空間位置基準(zhǔn)就是至關(guān)重要的基礎(chǔ)，北斗導(dǎo)航系統(tǒng)是“新基建”的基建、基礎(chǔ)的基礎(chǔ)。

　　“關(guān)鍵核心技術(shù)是要不來、買不來、討不來的。”在北斗研制的道路上，這一點(diǎn)五院北斗人感觸尤深。

▲ 五院北斗人精心操作

　　“高精度的太空燈塔如何建立起來？自己的位置誰來測(cè)？怎么保持穩(wěn)定？多顆衛(wèi)星如何能安全、可靠地工作？”謝軍說，這“四連問”涉及到從衛(wèi)星本體構(gòu)造、導(dǎo)航總體技術(shù)、核心單機(jī)研制、自主創(chuàng)新突破4個(gè)方面，北斗的國產(chǎn)化之路，步履艱辛，通過三代北斗系統(tǒng)的探索與實(shí)踐，終不負(fù)時(shí)光，交出了一份閃亮答卷。

　　“國產(chǎn)化是從北斗一號(hào)的太陽帆板做起的。”北斗一號(hào)總設(shè)計(jì)師范本堯院士回憶說，北斗一號(hào)系統(tǒng)建設(shè)時(shí)，國外對(duì)我們技術(shù)封鎖，關(guān)鍵單機(jī)和元器件被一些國家“卡脖子”，而國內(nèi)的部件廠家尚未成熟，北斗一號(hào)研制只能在摸索中起步。

　　“當(dāng)時(shí)北斗是第一個(gè)‘吃螃蟹’的，硬著頭皮上。”范本堯說。不論是東方紅三號(hào)平臺(tái)的橫空出世，還是影響長壽命的三大關(guān)鍵部件，憑借自力更生的創(chuàng)業(yè)精神，北斗一號(hào)解決了衛(wèi)星最基本的問題。供配電的太陽帆板，為衛(wèi)星提供由光轉(zhuǎn)為電的部件，以及控制系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，這些核心產(chǎn)品的國產(chǎn)化，讓北斗衛(wèi)星的身體有了一副“中國體格”。

　　之后的國產(chǎn)化攻關(guān)更是一路披荊斬棘。

　　北斗二號(hào)打破了國外的技術(shù)封鎖，攻克了以導(dǎo)航衛(wèi)星總體技術(shù)、高精度星載原子鐘等為代表的多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，讓衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)“心臟”跳動(dòng)出“中國心率”。

　　北斗三號(hào)開啟了創(chuàng)新發(fā)展的新征程。五院衛(wèi)星團(tuán)隊(duì)率先提出國際上[敏感詞]高中軌道星間鏈路混合型新體制，形成了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的星間鏈路網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、自主定軌、時(shí)間同步等系統(tǒng)方案，填補(bǔ)了國內(nèi)空白；建立了器部件國產(chǎn)化從研制、驗(yàn)證到應(yīng)用一體化體系，徹底打破了核心器部件長期依賴進(jìn)口、受制于人的局面。

　　北斗三號(hào)研制團(tuán)隊(duì)科研人員介紹，北斗三號(hào)系統(tǒng)有三大看點(diǎn)：

　　一是，新突破實(shí)現(xiàn)聯(lián)通無極限。由于我國北斗系統(tǒng)不能像[敏感詞]GPS那樣，在全球建立地面站，為了解決境外衛(wèi)星的數(shù)據(jù)傳輸通道，五院北斗三號(hào)研制團(tuán)隊(duì)攻克了星座星間鏈路技術(shù)，采取星間、星地傳輸功能一體化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了衛(wèi)星與衛(wèi)星、衛(wèi)星與地面站的鏈路互通。

　　也就是說，雖然“看不見”在地球另一面的北斗衛(wèi)星，但用北斗衛(wèi)星的星間鏈路同樣能與它們?nèi)〉寐?lián)系。用星間鏈路技術(shù)，不僅實(shí)現(xiàn)了衛(wèi)星相互的通信和數(shù)據(jù)傳輸，還能相互測(cè)距，自動(dòng)“保持隊(duì)形”，可以減輕地面管理維護(hù)壓力。星間鏈路技術(shù)的應(yīng)用中，設(shè)計(jì)了全新的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、管理策略和路由策略，解決了不能全球布站進(jìn)行衛(wèi)星境外監(jiān)測(cè)的難題，是北斗全球?qū)Ш较到y(tǒng)建設(shè)的一大特色。

　　二是，新技術(shù)實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星長壽命。“北斗是一個(gè)開放的系統(tǒng)，中國的北斗也是世界的北斗，中國發(fā)展衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)是國民經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ)設(shè)施，也是為全人類提供時(shí)間坐標(biāo)和空間坐標(biāo)的基礎(chǔ)設(shè)施，服務(wù)的連續(xù)性和穩(wěn)定性十分重要。”五院北斗三號(hào)衛(wèi)星總指揮遲軍說，就像停水停電影響城市生活一樣，衛(wèi)星導(dǎo)航服務(wù)一旦中斷，國家和社會(huì)的正常運(yùn)行會(huì)受到很大的影響。因此，對(duì)衛(wèi)星導(dǎo)航的可靠性、連續(xù)性提出了苛刻的設(shè)計(jì)要求。

　　為了提高衛(wèi)星在軌服務(wù)的可靠性，北斗三號(hào)衛(wèi)星采取了多項(xiàng)可靠性措施，使衛(wèi)星的設(shè)計(jì)壽命達(dá)到12年，達(dá)到國際導(dǎo)航衛(wèi)星的先進(jìn)水平，為北斗系統(tǒng)服務(wù)的連續(xù)、穩(wěn)定提供了基礎(chǔ)保證。

　　三是，新“神器”讓服務(wù)“零誤差”。為了提高服務(wù)的精度，北斗三號(hào)配置了新一代原子鐘，通過提升原子鐘指標(biāo)，提升衛(wèi)星性能、改善用戶體驗(yàn)。原子鐘是利用原子躍遷頻率穩(wěn)定的特性保證產(chǎn)生時(shí)間的精準(zhǔn)性，目前國際上主要有銣原子鐘、氫原子鐘、銫原子鐘等。我國北斗衛(wèi)星采用銣原子鐘，同時(shí)還配置了性能更高的新研國產(chǎn)氫原子鐘。氫原子鐘雖然質(zhì)量和功耗比銣原子鐘大，但穩(wěn)定性和漂移率等指標(biāo)更優(yōu)。相對(duì)于銣原子鐘，我國起步更晚，2015年我國研制的氫原子鐘首次在軌應(yīng)用驗(yàn)證，為北斗全球?qū)Ш较到y(tǒng)進(jìn)行了技術(shù)探索，至今功能、性能十分穩(wěn)定。星載氫原子鐘的在軌應(yīng)用，對(duì)于實(shí)現(xiàn)北斗導(dǎo)航定位“分秒不差”發(fā)揮著重要作用。

　　“‘嚞星’在國產(chǎn)化方面是集大成之作，擁有了自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和核心技術(shù)，北斗導(dǎo)航衛(wèi)星單機(jī)和關(guān)鍵元器件國產(chǎn)化率達(dá)到100%。”謝軍說，核心技術(shù)可控是中國空間事業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的關(guān)鍵。

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