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北斗卫星“WiFi放大器”成功发射这一卫星系统有何不同?
2025-04-29 02:50:07
作者:小编 
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北斗卫星“WiFi放大器”成功发射这一卫星系统有何不同?(图1)

  今年的政府工作报告提出,开展新技术新产品新场景大规模应用示范行动,推动商业航天、低空经济等新兴产业安全健康发展。

  就在一个多月前,我国商业航天发射迎来2025年开门红:中国捷龙三号运载火箭在山东省海阳市近海海域点火升空,采用一箭10星方式将微厘空间01组10颗卫星送入预定轨道,发射任务取得圆满成功。

  此次发射受到国际社会的广泛关注,有外媒称,“微厘空间低轨导航增强卫星系统有点不一样”。

  有何不一样?来自四川的中国电子科技集团公司第二十九研究所(简称中国电科29所)作为项目工程发起方之一,参与了这一卫星系统研制。近日,记者采访了相关团队。

  微厘空间低轨导航增强卫星系统,顾名思义,“微厘”指的是极其微小的单位测量,“空间”则指向浩渺的太空。

  其中,低轨和增强是关键。中国电科29所相关团队负责人介绍,这是一个低轨卫星系统,通过低轨道的卫星群对北斗卫星导航系统进行精密增强,使位置的定位精度能够达到厘米级。

  简单来说,它好比北斗卫星系统的“WiFi放大器”,可以大大提高北斗系统的能力,让用户终端能够定得更准。

  “如果说北斗卫星系统的主要用户是人,那微厘空间低轨导航增强卫星系统的用户将是智能机器。”团队负责人说。

  比如面向未来,汽车自动驾驶、智慧农业、地理信息系统、低空经济、协助应急和灾害管理等,对时间精度的要求是纳秒级、对定位的要求是分米级甚至更高,“因此需要对北斗卫星系统进行性能上的增强与补充,提供大众化、场景化、全域化的高精度、低成本导航服务。”

  就组成来说,该卫星系统将部署超过160颗卫星,采用高集成、低成本、网络化和模块化设计理念,将通过“一箭十星”方式快速发射组网。

  据介绍,这次发射的10颗卫星是提前布局的一部分,将进行小范围组网,开通系统服务测试应用。“今年内还有两轨20颗卫星要被送上太空,预计在2026年左右实现系统组网并为全球泛在用户提供高精度服务。”团队负责人说。

  除了满足更高精度需求,微厘空间低轨导航增强卫星系统还肩负着一个重要使命:打破惯性技术路线。

  此前,全球四大卫星导航系统中,我国的北斗卫星导航系统、俄罗斯的格洛纳斯卫星导航系统、欧洲的伽利略卫星定位系统,在技术原理上都延续了美国研制的全球定位系统GPS技术体制,在中高轨轨道部署卫星直接服务地面。

  2015年,微厘空间低轨导航增强卫星系统启动论证工作。“这意味着技术路线发生了根本改变。”团队负责人说。

  该负责人曾主持12颗北斗三号卫星载荷系统研制,解决了当时亟需的国家全球时空基础设施建设需求。进入2015年,团队开始探讨低轨导航增强或许是新的技术路线,可能会以更低成本实现更高精度。“不过,这是否可行?”大家打起了问号。

  那年春节,许多团队成员们没有回家过年,一起在办公室里激烈探讨。探讨的重点在于:欧美都没有论证和建设低轨导航增强系统,我们的技术路线是否真的可行?其次,彼时我国商业航天尚未起步,研发新技术缺乏资金支持,该如何筹措经费?

  当时,团队预判我国商业航天将很快起步,“于是,我们决定试试。”团队从当年2月到9月展开论证,目的是验证技术原理是可行的。

  2016年底,中国商业航天步入发展快车道。2017年初,中国电科29所与北京未来导航科技有限公司启动试验星研制。一年后,第一颗试验卫星成功发射,在轨验证了低轨增强技术体制的可行性,转折也随即而来。

  2019年,北京未来导航在联合国全球卫星导航系统国际委员会(ICG)第十四届大会上发布了最新结果报告,引发了强烈的国际反响。很快,美国、俄罗斯、欧盟等国家和地区的政府和商业机构纷纷跟进研制低轨导航卫星。从这一技术层面来说,团队已从跟随者转变为引领者。

  这一时期,龙8品牌介绍团队加快脚步,又发射了两颗试验卫星,进行工程验证。在团队负责人看来,这一阶段也很艰难,难在验证太复杂。

  前面提到,微厘空间低轨导航增强系统卫星的关键在于“增强”,依托已有的北斗卫星系统进一步提高精度。也正是因为“增强”,带来了工程上的可行性。

  比如,如果仅依赖低轨卫星本身、想达到北斗现有的时间维持精度,需要配备高精度原子钟,成本根本下不来;其次,低轨卫星数量多、跑得快,把它们连成网络也更复杂和困难。

  “但比起单打独斗,实现‘增强’仅需部署100多颗卫星,通过时间‘嫁接’的方式,不仅数量上更优,时间精度也容易维持,以激光的方式组网,成本自然而然就下来了。”团队负责人说,他们解决了低轨卫星时空基准建立,高精度导航信号播发等难点,打破了惯性技术路线。

  在微厘空间低轨导航增强系统卫星研制中,与此前重量以吨计的卫星不同,每颗增强系统卫星只有100多公斤,不仅集成度高,且每项功能都不落下。

  基于此,团队把低轨时空基准嫁接融合到中高轨时空基准上去,通过星间链路将多颗卫星连接起来,形成一个以卫星为交换节点的空间信息传输网络。“这起到的效果相当于把地面基准站搬到了卫星上,不再依赖地面就能获取、处理与服务高精度时空信息,从而实现高精度、低成本导航。”团队负责人说,该方案不仅降低了成本,还有助于实现广域覆盖和大规模推广。

  随着01组卫星的发射,微厘空间低轨导航增强系统进入快速组网阶段。此前,一年发射上天的卫星屈指可数。而这一阶段,组网对卫星产出数量提出了要求,难点在于批量化产出。

  2021年,中国电科29所组建批产团队,从工艺规划、质量管控、测试手段等多方面进行升级,目前微厘空间低轨导航增强卫星载荷系统年产能达到80套,同时带动产业链上下游生产模式改变以及其他商业卫星的蓬勃发展。

  在团队看来,对微厘空间低轨导航增强卫星系统的研制、建设也代表了我国商业航天的探索。采访中,团队成员们常说,“即将面向大众服务的产品和技术,是团队经过十年论证、验证和测试才得来的。”十年磨一剑,面向下一个十年,团队正向着新领域进军。

  本文来自【天府融媒】,仅代表作者观点。全国党媒信息公共平台提供信息发布传播服务。

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