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迎來應用和產業的快速發展 北斗全球組網

字號+ 責任編輯:中融國行 張菊 來源:未知 2019-12-18 06:39 我要評論( )

12月16日15時22分,我國在西昌衛星發射中心以一箭雙星方式成功發射第五十二、五十三顆北斗導航衛星。 至此,所有中圓地球軌道衛星全部發射完畢,標志著北斗三號全球系統核心星座

  12月16日15時22分,我國在西昌衛星發射中心以“一箭雙星”方式成功發射第五十二、五十三顆北斗導航衛星。

  至此,所有中圓地球軌道衛星全部發射完畢,標志著北斗三號全球系統核心星座部署完成,將進一步提升系統服務性能和用戶體驗,為最終實現全球組網奠定了堅實基礎。

  北斗三號系統核心星座部署完成,為全球提供導航、搜救等服務

  這次任務成功,標志著北斗三號系統核心星座部署完成,北斗全球服務能力全面實現,為全球用戶提供性能優異的導航服務,以及全球短報文通信、國際搜救等特色服務。

  中國航天科技集團中國空間技術研究院北斗三號衛星總設計師王平介紹,此次發射的這兩顆衛星都是中圓地球軌道衛星,這種衛星的軌道高度大概是2萬公里,軌道周期為12個小時左右,和地球自轉周期不同步。“從地面上看,它由西向東不斷運動、覆蓋全球,因此要想提供全球導航服務,主要依靠中圓地球軌道衛星,它們也因此成為北斗全球組網的核心星座。”

  此次任務成功也標志著一場硬仗的勝利,持續兩年的北斗高密度組網發射任務完成。2009年,北斗三號工程正式啟動實施。從2017年11月5日首次發射北斗三號組網衛星以來,北斗系統在兩年時間實現了18次30顆衛星發射連戰連捷,以平均每月發射1.2顆衛星的高密度,刷新了全球衛星導航系統組網速度的世界紀錄。

  目前,北斗三號全球系統組網已進入決戰決勝的沖刺階段。按計劃,明年上半年還將發射兩顆地球靜止軌道衛星,將比預定目標提前半年完成全部組網衛星發射。據了解,相關部門也已啟動北斗系統接續發展的總體論證和關鍵技術攻關等工作,計劃于2035年前,建成以北斗系統為核心的綜合定位、導航、授時(PNT)體系。

  高密度發射下的百分百成功率,有賴于航天人的堅守創新

  在北斗衛星導航系統總設計師楊長風看來,北斗三號組網保持高密度態勢下的百分百成功率,來之不易。其中,既依靠各大系統的努力創新,也有賴于幾代北斗人的堅守。

  運載火箭是開展航天活動的基礎。每一次北斗發射任務,都離不開長征三號甲系列火箭這個“北斗專列”的托舉。作為我國現役中型高軌運載火箭中運載能力最大、技術最復雜、適應性最強的火箭系列,長三甲系列火箭幾乎包攬了我國所有高軌道航天器發射任務。目前,長三甲系列火箭以總共42次100%的發射成功率,護送57顆北斗衛星進入軌道。

  中國航天科技集團中國運載火箭技術研究院長征三號甲系列運載火箭總設計師姜杰院士介紹,研制團隊開創了“一箭雙星”發射高軌道衛星的先例,與“太空擺渡車”——“遠征一號”上面級搭檔飛行,將北斗導航衛星直接送入工作軌道。這種技術創新為衛星節約能量、延長衛星工作壽命做出了貢獻,也大大加快了北斗工程建設進度,大大降低了工程建設成本。

  從北斗一號數年研制一顆星,到北斗二號3年研制15顆星,再到北斗三號3年并行研制20顆星;從單機產品年交付量百十臺套到最高時每年上千臺套……在中國航天科技集團中國空間技術研究院,這樣的速度得益于不斷的創新。

  所有北斗衛星都在西昌衛星發射中心發射,這里號稱“北斗港”,也是北斗系統高效組網的堅實后盾。2019年,西昌衛星發射中心持續高密度發射,共承擔13次航天發射任務,創造出發射當天下一發火箭轉場、同一發射工位狀態轉換僅7天,5星2箭2上面級同時在場測試等歷史紀錄,每次任務97個崗位、3000余項操作都做到精確無誤。

  “測試參數不合格不放過,設備性能有問題不放過,測試結果有疑點不放過,出現故障不排除不放過……”西昌衛星發射中心副主任王澤民說,發射中心一直踐行著這些行為理念。同時,發射中心按照國際標準建立了質量、環境和職業健康安全一體化管理體系,對中心航天發射及相關服務采取科學、系統、規范的管理,有效提升了整個發射場的能力,為任務執行提供了有力保障。

  記者在發射場遇到了不少一線人員,他們的堅守讓人印象深刻。當發射成功,第二次擔任長三甲系列火箭“01指揮員”的白春波如釋重負。參與執行過110余次任務的他告訴記者,相比較來說,長三甲系列型號火箭發射任務參與的系統更多,組織協調更加嚴密,有許多前所未有的挑戰,“現在,我們的發射組織指揮模式成熟,設備設施穩定性可靠,系統崗位文書系統完整,有足夠的信心保障任務成功。”

  90后于新辰是西昌衛星發射中心運載火箭低溫動力系統指揮員,也是西昌衛星發射中心最年輕的分系統指揮。他常年和液氫液氧低溫推進劑打交道,那是號稱“一粒米從一米高處掉落的能量就會引起爆炸”的物品,稍有泄漏就會造成難以預測的后果。為了保證氣密性,于新辰通過苦練不僅成為人們眼中的“活圖紙”,還練就了“聽聲檢漏”的本領。于新辰說,他希望自己有機會能成為“01指揮”。“‘01’相當于發射場的指揮中樞,是指揮中心的大管家,能擔任這個崗位,既是對能力的肯定,也是一份榮譽。”

  王澤民說,就像發射場矗立的巨幅標語“顆顆螺釘連著航天事業,小小按鈕維系民族尊嚴”,西昌航天人把這句話記在心里,用自己的力量托舉起北斗和航天事業。

  自動駕駛、無人收割、災害預警,都有北斗系統的身影

  隨著北斗系統的組網進度不斷加快,通過提供全天候、全天時、高精度的定位、導航和授時服務,北斗系統廣泛應用于交通運輸、農林漁業、氣象預報等領域。產生顯著經濟和社會效益同時,也改變著人們的生活。

  交通運輸領域是北斗規?;瘧玫闹攸c區域。在鄉村,通村客車上安裝了北斗定位系統、語音報站系統、“防疲勞、防碰撞”主動安全防御系統,與“村村通客車”北斗動態監控中心聯網監控,實時守護乘客安全。自動駕駛技術離不開高精度定位導航,小到自主泊車,大到智慧港口自動化港機設備的交互,都“嵌入”了北斗高精度設備。

  無人收割、無人插秧、無人卸糧……北斗正應用于農業生產的各道工序,打造智慧農機乃至智慧農業?;诒倍沸l星導航系統,無人駕駛收割機與無人駕駛卸糧車組成的收獲機系統,能實現糧食收割過程自動化。搭載北斗自動駕駛設備的拖拉機,牽引著精量播種機,可以使播種均勻、深度一致、出苗整齊、省時省力。

  防災減災方面,前不久,利用高精度北斗監測系統的實時監測,成功對甘肅省永靖縣一處黃土滑坡提前發出預警信息,避免了人員傷亡與財產損失。在海上搜救方面,交通運輸部已累計向涉海用戶推廣40余萬套北斗報警裝備,顯著提高了海上遇險對象搜尋效率,減少了海上遇險傷亡人數。使用北斗報災終端機,可以接收北斗衛星發送的災害預警播報信息,一旦洪澇、冰雪、地震等重大突發自然災害發生,電信、供電系統出現中斷,災情信息員可以第一時間借助這套系統來上報災情或應急求救。

  北斗也逐漸進入了日常生活。燃氣巡檢用上北斗定位實時監督;智慧養老裝上戶外北斗衛星導航系統救助警報器;利用基于北斗的物聯網信息系統,全程監管廢棄油脂,給“地溝油”找一個安全的家;利用北斗將除雪鏟冰車的運作軌跡全監控,實現高效掃雪……

  專家表示,未來,北斗將進一步與互聯網、物聯網、5G、大數據等深度融合,迎來應用和產業的快速發展期。



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