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 楼主: 天朝明志|查看: 3154|回复: 14
[军事

又是一箭双星!我国成功发射两颗北斗导航卫星

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6# 青城山
 我很牛 发表于: 2017-11-10 10:48:00|只看该作者

惊心动魄 你不知道的北斗卫星发射幕后故事

源自:科技日报
原文标题:北斗发射背后原来这么“惊险”

  11月5日,北斗三号双星在西昌卫星发射中心发射成功,迈出了北斗卫星导航系统全球组网的第一步。短暂庆祝后,中心归于平静,投入到后续任务准备中。在接下来一年多里,还有十多颗北斗卫星要从这里走向太空。
  北斗卫星导航星座由中圆轨道、倾斜地球轨道和地球静止轨道卫星组成,都属于中高轨道。“目前中高轨道卫星主要由长征三号甲系列火箭发射,该系列火箭只能在西昌卫星发射中心实施发射。另外,作为我国较低纬度的发射场,在西昌发射效费比很高。”西昌中心人力资源部主任林玉南表示。
  因此,西昌与北斗结下了不解之缘。17年来,该中心共执行25次北斗发射任务,成功发射包括4颗试验卫星在内的29颗北斗卫星,成功率达到100%。在这座闻名世界的“北斗港”,科技日报记者听到了北斗发射幕后鲜为人知的故事。

发还是不发,这需要担当
  2000年10月31日和12月21日,前后不到两个月,西昌卫星发射中心连续成功发射两颗北斗一号静止轨道试验卫星。我国首次使用双星定位技术组成“北斗”区域卫星导航系统。
  但接下来的发射并不那么顺利。2003年5月24日晚,长三甲火箭托举着第三颗北斗试验卫星等待飞天一刻,天降大雨。
  21时许,控制系统报告:给箭上三级火工品和电磁阀等设备供电的关键线路──M3母线漏电。此时距预定发射时间不足3小时,发射“窗口”也只有短短51分钟。如果坚持发射,故障可能造成箭上火工品误爆或不起爆,导致发射失败;如果中断发射,低温推进剂已加注完毕,损失难以估量,还会留下重大事故隐患。一时间,指挥中心陷入两难。
  中心火箭控制系统团队站了出来。他们在塔架爬上爬下,仔细检测分析后得出结论:漏电现象是由于环境湿度较大,部分接插件结霜引起,不会影响母线供电电压,可以发射。
  5月25日零时34分,卫星发射升空,成功进入预定轨道。

“关门”前一刻挤进“导航俱乐部”
  1994年,我国决定启动北斗一号工程,进行卫星导航试验探索。
  当时,美国GPS、俄罗斯格洛纳斯各发射了20多颗卫星,已完成全球组网,并占用了最适合卫星导航的黄金频段。中国与正在建设伽利略卫星导航系统的欧盟,推动国际电联从航空导航频段中最大限度地挤出一小段以供使用。2000年4月18日,北斗和伽利略系统同时申报。按照国际电联规则,必须在7年内成功发射导航卫星,并成功发射和接收相应频率信号,才能获得该轨道位置和频率资源,否则将无法取得合法地位。
  2005年,欧盟发射了首颗伽利略导航卫星。此时,我国虽已发射三颗北斗试验卫星,但其不具备主动发射下行信号的能力。符合国际电联规则的北斗二号卫星仍在研制,但时间很紧迫。
  北斗人背水一战,倒排工期,将研制周期大大缩短。同时,西昌卫星发射中心也攻克了首次使用新改建发射工位、首次使用远控模式、首次发射中圆轨道卫星等多项挑战,针对此次任务分析风险、制定措施、把控节点,扎实做好了各项准备。
  2007年4月14日4时11分,这颗肩负着重要使命的北斗卫星起飞,于4月17日20时许传回了信号。此时,距离国际电联的“七年之限”只剩不到4个小时。

摸着老天爷脾气找“战机”
  在全球十大航天发射场中,西昌卫星发射中心的气候条件较为复杂,发射窗口气象保障难度很大。
  雨中发射,对该中心来说已是家常便饭。但在2011年一次北斗发射任务中,他们创造了极端恶劣条件下发射成功的纪录。
  2011年7月27日凌晨3时,距发射窗口还剩2个半小时,天空中突然云团涌动,越过山峰向场区上空聚拢,不久便电闪雷鸣、暴雨倾盆。
  发射前半小时,天气没有丝毫好转。中心气象团队每隔10分钟,就向任务指挥部预报场区未来10分钟的天气情况,几次预报结果都一样:8公里范围内有强雷暴。
  5时30分,已经到了窗口时间。指挥部要求气象系统拿出5点35分至45分之间的最后会商结果。气象团队仔细分析,凭借丰富的经验,发现雷雨将出现一个短暂间隙。他们将这一“战机”上报后,指挥部当即下达了准备口令。
  5时44分28秒,长三甲火箭喷出烈焰,钻入稠密的云层。不久后喜讯传来:第九颗北斗导航卫星准确入轨。
  王玉磊 梁珂岩 记者:付毅飞
5# 华蓥山
 红星 发表于: 2017-11-6 22:08:01|只看该作者
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中国“一箭双星”发射成功 2020年与GPS争高低


原文标题:昨晚北斗三号“一箭双星”发射成功,2020年与美国GPS争高低!

  11月5日19时45分,长征三号乙运载火箭顺利点火,成功以“一箭双星”方式将北斗三号导航系统的第一、二颗卫星送入轨道。此次北斗发射牵动着外界的热切关注,因为它标志着中国的北斗导航系统正式全面开启全球组网的大幕。
  《环球时报》记者4日专访了北斗卫星导航系统总设计师杨长风,他向记者详解了北斗三号相比北斗二号进行了哪些性能提升、增加了哪些全新功能以及后续发展计划与应用前景等热点话题。

北斗迈向世界的坚实一步
  杨长风表示,本次以“一箭双星”方式发射的北斗三号第一、第二颗卫星,也是第二十四、二十五颗北斗导航卫星。卫星发射入轨后,将开展相关测试及入网验证,适时对外发布服务。2015年到2016年,中国已经陆续成功发射5颗北斗三号试验卫星,验证了新技术新体制,固化了北斗三号技术状态。此次北斗三号组网星首次发射将标志着北斗卫星导航系统开启全球组网新时代,全面打开北斗应用推广与产业发展新局面,书写北斗国际合作新篇章。
  北斗三号相比已向亚太地区提供服务的北斗二号有了哪些提升呢?杨长风表示,北斗三号比北斗二号性能更优、功能更全、稳定度更高。北斗三号系统性能、卫星寿命、服务精度等指标全面优于北斗二号,达到世界一流水平。特别是星上设备完全自主可控,比肩世界一流。
  他举例说,从性能方面来讲,北斗三号卫星采用更高性能的铷原子钟和氢原子钟,铷原子钟天稳定度为E-14量级,氢原子钟天稳定度为E-15量级。北斗三号卫星通过采用新的技术,空间信号精度可优于0.5米。杨长风进一步解释称,原子钟的性能对于卫星导航系统的定位精度起着决定性作用,E-14量级也就是10的负14次方,这意味着300万年才会差1秒,这在时间精准度方面创造了一个极值。
  从功能方面来讲,北斗三号在进一步提高基本导航、定位、授时服务能力基础上,区域性的短报文通信服务也将升级为面向全球的短报文通信。北斗三号还将按照国际民航标准提供星基增强服务,按照国际搜救卫星组织标准提供国际搜索救援服务。
  那北斗系统未来可能面临什么挑战呢?杨长风对《环球时报》记者表示,北斗三号的卫星有30多颗星,而发射任务要在3年内完成,意味着每次发射都要准确无误,并且要按照严格时间节点完成发射,这就对我们的卫星批量生产能力、高密度发射任务的组织等多个方面提出新的挑战。

会有北斗四号吗?
  杨长风还向《环球时报》记者介绍了北斗三号的后续发射计划:2017年底前,我国还将发射1颗-2颗北斗三号组网卫星;2018年底前,将发射18颗北斗三号组网卫星,覆盖“一带一路”沿线国家;到2020年左右,将发射30多颗卫星,向全球提供服务。
  对于未来北斗系统的能力与水平,杨长风充满信心。他对《环球时报》记者表示,到2020年左右完成全球组网后,北斗系统将达到世界一流水平,将与未来的美国GPS系统的水平比肩,甚至比它们更好,将向全球用户提供“好用、管用、实用”的导航定位服务。
  北斗三号完成建设之后,还会有北斗四号吗?杨长风表示,新时代北斗发展蓝图是构建国家综合PNT(定位、导航、授时)体系建设。中国已成功发射脉冲星试验01星,开展了Crab脉冲星观测等多项在轨试验。这个体系是以北斗系统为核心,实现天空、地面、水下、楼宇,天地一体、覆盖无缝、安全可信、高效便捷的国家综合体系。未来还将不断加强北斗系统在前沿领域创新应用的战略布局,推进民用航空及通用航空、通信基站等关键设施应用北斗,并在电网调度、高铁列控等关系相关行业运转安全的关键核心业务领域及自主驾驶、人工智能、未来网络等影响未来产业战略格局的前沿领域加大北斗的应用。

北斗将如何造福普通人
  众所周知,北斗系统在涉及国防安全、国计民生的众多领域发挥着战略作用,正在走向世界的北斗将给中国乃至全球普通用户的生活带来哪些变化呢?
  杨长风向《环球时报》记者透露,国家正在着力打造北斗地基增强系统以进一步提升北斗的定位精度。例如在国家北斗地基增强系统基础上,中国兵器工业集团和阿里巴巴公司合资成立千寻位置公司,向民众提供米级、分米级、厘米级、毫米级等定位服务产品。
  通过北斗高精度服务,手机终端的定位未来可以实现米级、亚米级甚至分米级定位精度,特别是在卫星信号观测环境较差、甚至短时间完全遮挡的情况下,手机终端通过高精度定位解决方案中的增强定位服务,仍然可以稳定输出高精度的定位结果,解决手机用户在高架桥下、隧道、车库等情况下无法定位的问题。以共享单车应用为例,北斗高精度定位可以实现共享单车1米精度的定位,大大减少定位误差,方便大家找车。此外,北斗高精度还能提供电子围栏,利用厘米级精度定位进行测量划定,如果未停在划定停车区域内,用户将无法锁车和完成缴费,这将对引导规范停车,减少城市管理成本提供技术支持。
  目前,国内用户使用非常普及的几款地图导航软件,走出国门后基本上都无法提供导航服务。随着北斗全球组网的开始,中国人在国外可以使用自己熟悉的导航软件吗?杨长风对《环球时报》记者回应称,目前北斗导航型芯片模块销量已突破3000万片,高精度板卡和天线销量已占据国内市场30%和90%的市场份额,并输出到70余个国家和地区,其中“一带一路”沿线国家和地区30余个,应用于智能手机和其他消费类产品的国产芯片或IP核数量接近2200万。他表示,相信随着北斗三号的全球组网建设加速,乃至最后完成全球组网,会有更多国家、更多用户使用北斗系统,将进一步拉动北斗应用推广与产业化进程,甚至带动北斗走出国门,走向世界。
  杨长风充满信心地说,“我可以预测,随着北斗系统完成全球组网,国内用户在国外使用以及海外用户使用北斗系统的使用率将会越来越高。中国的北斗,也是世界的北斗,未来全球卫星导航的市场也必然是北斗的市场。”
部分图片、文章来源于网络,版权归原作者所有;如有侵权,请联系(见页底)删除
4# 金佛山
 我很牛 发表于: 2017-11-6 09:48:01|只看该作者

一箭双星发射成功 我国北斗导航进入全球组网时代

源自:央视新闻
原文标题:我国采取“一箭双星”方式首次发射北斗三号组网卫星

  2017年11月5日19时45分,我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭,以“一箭双星”方式成功发射第二十四、二十五颗北斗导航卫星。这两颗卫星属于中圆地球轨道卫星,是我国北斗三号第一、二颗组网卫星,开启了北斗卫星导航系统全球组网的新时代。
  卫星入轨后,经测试及入网验证,可对外提供服务。此次北斗三号全球组网卫星首次发射,将稳步推动北斗三号系统建设,加快北斗系统尽早服务全球,造福全人类。
  2009年,北斗三号工程正式启动建设。经过八年的建设,在各大系统和众多参研参试单位共同努力下,我国全面突破系统核心关键技术,完成地面验证,卫星状态基本固化,特别是2015至2016年成功发射5颗新一代导航卫星,完成了在轨验证。
  北斗三号卫星将增加性能更优的互操作信号B1C和 B2a信号,在进一步提高基本导航服务能力基础上,按照国际标准提供星基增强服务(SBAS)及搜索救援服务(SAR)。同时,还将采用更高性能的铷原子钟和氢原子钟,铷原子钟天稳定度为E-14量级,氢原子钟天稳定度为E-15量级。通过采用新的技术,性能得到大幅提升,空间信号精度(SIS)优于0.5m。北斗三号在北斗二号性能的基础上,将进一步提升1至2倍的定位精度,达到2.5米~5米的水平,在保留北斗二号短报文功能的前提下,提升相关性能。
  从此次任务起,我国迎来新一轮北斗组网卫星高密度发射,截止2018年底前,将发射18颗北斗三号组网卫星,覆盖“一带 一路”沿线国家;到2020年,完成30多颗组网卫星发射,实现全球服务能力。
  此次发射的北斗导航卫星和配套运载火箭由中国航天科技集团公司所属的中国空间技术研究院和中国运载火箭技术研究院分别研制,这是长征系列运载火箭的第253次飞行。
3# 峨眉山
 西蜀教师 发表于: 2016-6-13 11:28:00|只看该作者

中国成功发射第二十三颗北斗导航卫星

源自:新华社
  新华社西昌6月13日电(李国利、陈勃)12日23时30分,我国在西昌卫星发射中心用长征三号丙运载火箭,成功发射了第二十三颗北斗导航卫星。
  这颗星属地球静止轨道卫星。卫星入轨并完成在轨测试后,与其他在轨卫星共同提供服务,将进一步增强系统稳健性,强化系统服务能力,为系统服务从区域向全球拓展奠定坚实基础。
  这次发射的北斗导航卫星和配套运载火箭由中国航天科技集团公司所属的中国空间技术研究院和中国运载火箭技术研究院分别研制。这是长征系列运载火箭的第229次飞行。 ●
部分图片、文章来源于网络,版权归原作者所有;如有侵权,请联系(见页底)删除
2# 四姑娘山
 西蜀教师 发表于: 2015-8-3 17:07:00|只看该作者

最新发射的北斗双星关键器件实现全部国产化

源自:经济日报
  最新发射的北斗双星关键器件实现全部国产化──“北斗兄弟”98%来自“中国创造”
  近日,我国发射两颗北斗导航卫星,使北斗导航卫星家族成员增加到19枚。与“哥哥”们相比,这对新生的“北斗兄弟”部件国产化率提高到98%,关键器件和部件全部实现国产化,浑身洋溢着浓浓的中国创新味。
  《经济日报》记者从北斗导航卫星的“老家”──中国航天科技集团公司五院了解到,北斗双星的新技术、新产品占到了其全部产品的近八成,这在中国航天以前研制的卫星上前所未有。这究竟是如何实现的?

高难度的升级版
  新发射的两颗北斗导航卫星是此前发射卫星的升级版,这种“升级”体现在北斗双星的“心脏”、“大脑”、“筋骨”等多个方面
  “北斗导航双星‘兄弟’是他们‘哥哥’们的升级版。”中国航天科技集团公司五院北斗导航卫星系统总设计师谢军告诉《经济日报》记者,这种“升级”体现在北斗双星的“心脏”、“大脑”、“筋骨”等多个方面。
  铷原子钟是卫星导航定位系统的“心脏”,它的性能指标是决定定位系统指标的主要因素之一。然而,在上世纪80年代北斗导航卫星研制刚起步时,受限于工业制造基础和创新能力,类似于铷原子钟的关键产品只能从西方国家购买。
  谢军至今依然记得他们当初为了进口铷钟,与欧洲某公司负责人从白天谈判到凌晨四五点仍然谈不下来的艰辛和憋屈。“必须自己干!”五院西安分院和510所的科研人员们下定决心,相继攻克一系列难题,研制出我国第一台铷钟,全面替代了国外产品。谢军说,相比之前,新一代高精度铷钟的定位、测距和授时等功能更加精准,能提供更精确的定位服务。
  北斗双星“兄弟”配备的高轨卫星综合电子系统被称为我国卫星的“最强大脑”。过去,我国的卫星大都有两个“大脑”,一个主管思考、视觉和四肢运动等功能,另一个负责卫星的生理调节和与外界的交流。五院总体部和502所研发了“综合电子系统”,可以用一套系统实现过去两个卫星“大脑”的功能,做到“一脑两用”。“最强大脑”应用了我国自主知识产权的四核片上系统SoC2012和国产化ASIC芯片。这两种产品从方案到控制算法,从硬件到SpaceOS2.0操作系统、再到应用软件,都是100%中国造,性能达到国际领先水平。
  北斗双星“兄弟”在转运、升空及巡天的过程中,要顺利通过高温、高压、剧烈震动的考验,就必须有强健稳定的“钢筋铁骨”。为此,五院总体部和529厂攻下多道世界级技术难关,给它们首次采用了桁架式主承力结构,实现承载能力更强、重量更轻,让北斗双星“兄弟”在精度上的整体偏差不超过一根头发丝的粗细。
  今后,大家的朋友圈里有可能会刷出北斗双星“兄弟”的自拍照。这是因为五院508所设计师们为它们配置了新型的CMOS相机。与上代产品相比,这个“自拍神器”重量轻、体积小、功耗大幅下降,还首次拥有存储功能,能随时存取所拍图片,方便人们及时了解“兄弟俩”的近况。

严密的系统创新
  高密度、高强度的创新绝不能依靠“随机”和“碰巧”,而是需要极为严密的系统谋划和推进。无论是顶层设计还是技术体系形成,都需要系统创新。“协同”也是系统创新的重要特点
  中国航天科技集团公司五院北斗导航卫星系统总设计师王平介绍说,一般来说,新研制的卫星所采用的技术中如果45%都是新技术,就是一项高难度研制工作了。而此次的北斗双星身上,新技术、新产品占到了卫星全部产品的近八成,创中国航天历史,创新难度可想而知。
  这样高密度、高强度的创新绝不能依靠“随机”和“碰巧”,而是需要极为严密的系统谋划和推进。这种“系统性”首先体现在顶层设计上。“十二五”以来,五院启动了“航天器元器件自主可控工程”,形成了覆盖未来5年需求的20类、近千项元器件型谱框架,建立起完备的决策、开发、应用验证评价体制。五院还成立了专门进行国产化管理的“指挥部”,编写《五院航天器元器件需求型谱建设框架》,从顶层明确了航天器元器件自主可控的路线图,细化实施步骤和策略。
  系统创新还体现在技术体系的形成上。比如,经过前期北斗导航卫星的探索与实践,五院总装与环境工程部形成了整星批试验的技术体系,具备了完整的批试验技术流程,在国内首次实现了大型航天器批量化热试验,缩短了试验周期。这种技术体系,让北斗双星实现了国内首次中型卫星双星在同一容器内并行进行热平衡、热真空试验。
  总装工艺师们发明了基于航天器装配仿真技术的虚拟装配方法,使关重设备安装及逆流程操作一次合格率100%,既省时省力,又能提前发现装配风险。他们发明的电磁兼容仿真系统,省去了做十几次试验才能验证一个设计的不便,不仅能快速仿真,还能直接生产各种数据,让设计师的设计工作更加得心应手,提升了创新效率。
  “协同”也是系统创新的重要特点。五院“航天器元器件自主可控工程”与国内科研院所、高校组建创新“联合舰队”,开展了近百项元器件应用验证,牵引国内生产厂自主启动研制;在原子钟、行波管放大器、固态放大器等关键载荷产品的国产化研制中,五院积极联合国内科研院所、高校等20多家单位,协同开展关键技术攻关和产品研制工作,终于用6年时间实现了有效载荷部件的全部国产化。
  谢军表示:“在此次北斗双星研制过程中,联合创新的模式取得了很好的效果。下一步,北斗团队将继续坚持这一成功做法,联合一切可以联合的力量,同中科院、哈工大等单位一同构建协同创新体系,加快推动北斗导航卫星国产化。”

北斗创新“开枝散叶”
  北斗双星的创新技术能在多个产业、行业中进行推广,并为我国开辟出不少新兴科学领域。目前,围绕北斗的创新正不断“开枝散叶”,走近人们的身边
  北斗双星的创新技术并非是仅用一次的“奢侈品”,而是能够走向经济社会多个领域的“大众品”。
  中国航天科技集团公司五院北斗导航卫星系统总指挥迟军介绍,像北斗双星高性能芯片这样具有我国自主知识产权的产品还有很多,相关工艺和技术除了应用在北斗导航卫星研制中,还能在我国很多产业、行业中进行推广。比如,卫星上应用的星座可靠性分析、大规模集成电路空间应用等新技术,将显著促进我国结构材料、微处理计算机、电子技术等基础学科和工业的发展。
  北斗导航双星“兄弟”还为我国开辟出不少新兴科学领域。迟军告诉记者,北斗导航卫星系统的研制,将带动航天器的总体设计、航天器动力学、航天器环境试验技术、空间数据系统、航天器数字化设计、航天器结构与机构、新兴材料科学等专业的快速发展,促进了导航星座时空基准建立与维持、导航信号生成与传输、空间微放电机理与抑制、原子物理应用等新专业的建立。
  目前,围绕北斗的创新正不断“开枝散叶”,走近人们的身边。今年2月,西安市一位老人外出时遭遇抢劫,在陌生地被推倒后无法起身。情急之下,老人按动随身戴的“飞邻行踪宝”上的亲情号码键,家人通过行踪宝立即确定了老人的位置,半小时内赶到事发地点,解救了老人。这款“飞邻行踪宝”由中国航天科技集团公司五院所属中国卫星公司研制生产,是基于北斗导航定位技术深耕创新、“开枝散叶”的典型例子。
  据了解,北斗系统自2012年12月面向亚太区域提供正式运行服务以来,已广泛应用于交通运输、海洋渔业、水文监测、气象预报、大地测量、救灾减灾、手机导航等领域。广东、上海、陕西、湖南等10余个省份已经开展或计划开展北斗应用示范项目,北斗系统已在高精度驾考、老人关爱、儿童安全定位等大众应用领域惠及民生。
  五院相关专家表示,北斗卫星导航系统的民用开发需要听取社会各界的意见,要使北斗卫星导航系统屹立于世界卫星导航系统之林,取得话语权,必须充分发挥中国企业的作用。
  “北斗系统可以做到与其他系统兼容。”谢军说。五院总体部的科研人员专门为北斗研制出星间链路系统方案和星间网络协议,在北斗双星“兄弟”身上安装了面向北斗全球系统的Ka频段相控阵天线及星间收发信机,让它们能与不同的研制单位以及国外导航系统实现交流互通。北斗导航卫星家族开放兼容的“家风”,将会吸引更多的创新客人。
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