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【新春走基层】在西昌听“北斗”的故事
 

  2018年2月12日13时0分,我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭(及远征一号上面级),以“一箭双星”方式成功发射第二十八、二十九颗北斗导航卫星。新春将至,经济日报-中国经济网记者来到发射中心,聆听一线科研人员讲述他们与北斗的故事,了解北斗卫星导航系统。

   过硬技术托举强国利器

  本次发射的两颗卫星属于中圆地球轨道卫星,是我国北斗三号工程第五、六颗组网卫星,搭载它们发射升空并准确入轨的火箭是由中国航天科技集团有限公司第一研究院研制的长征三号乙运载火箭。航天科技集团一院长三甲系列火箭总设计师姜杰告诉经济日报记者,北斗是全球唯一由3种轨道卫星构成的导航系统,因此对执行其发射的火箭要求非常高。最早长三甲系列火箭接到北斗发射任务时,仅具备地球静止轨道卫星发射能力。为让长三甲系列具备更多的“本领”,研制团队不断创新,使火箭具备了发射中圆地球轨道卫星和倾斜地球同步轨道卫星的能力,还开创了我国“一箭双星”发射高轨道卫星的先例。

  航天事业是“万人一杆枪”的事业,每一个环节都有航天人坚守的身影。航天科技集团六院11所试验队长、二室副主任孙海雨告诉记者,发射场的工作环环相扣,每一个大步骤下还有很多细小而重要的环节。火箭运抵西昌后,试验队还要完成火工品安装、配合火箭转场、三次总检查和推进剂加注等工作,要有大量的多媒体记录和数据研判,不容马虎。

  在火箭发射前的最后时刻,承担火箭上面级发动机姿控装置的航天科技集团六院801所副主任设计师胡栩仍在忙碌着。胡栩告诉记者,这台上面级发动机是六院近几年创新研制的产品,任务是在火箭三级工作完毕后,由它将卫星准确送入轨道,技术达到国际一流水平。

  最值得一提的是,长三乙/远征一号火箭在执行北斗三号组网工程中做到了“用北斗,发北斗”。“我们的火箭在2017年11月的发射中首次使用兼容北斗卫星导航系统的三模接收机。”航天科技集团一院长三甲系列火箭副总设计师李京红告诉经济日报记者,“三模”指的是北斗、GPS和格洛纳斯3种导航模式。3种模式将互相补充,提高火箭飞行入轨精度,从而降低远征一号上面级和卫星组合体推进剂的消耗。

  作为导航卫星的心脏,高性能的星载原子钟对导航精度具有决定性作用。此次发射的北斗三号第五、六颗组网卫星均装载了中国航天科技集团有限公司五院和中国航天科工集团有限公司二院203所研制的一台高精度铷原子钟。作为新一代高精度铷原子钟,其体积更小、重量更轻、技术性能更强,可使北斗导航系统具备更高的定位精度。

  航天科工二院203所原子频率标准研究室副主任李春景告诉记者,做铷钟是项非常“熬人”的工作。为保证铷原子钟能够在晚上下班后安静地跑数据,设计师会争取晚上离开前将其调试到可测试状态,深夜加班是常态。北斗在太空遨游,地上的科研人员却很少抬头去仰望星空,因为他们更多的时间是低头奋战在原子钟旁。

  当卫星进入预定轨道正常工作后,清晰的信号进入终端系统,海上、高山、沙漠、森林……北斗导航系统都能始终精确定位,这离不开航天科工23所微电公司的声表滤波器持续不断地过滤杂波信息。团队里最年轻的设计师贺强是航天科工集团有限公司双创项目负责人之一,他的项目刚刚获得国际发明展览会金奖。“以后北斗的用处将更多,定位精度和抗干扰性将会越来越强。”贺强说。

  今后几年,北斗团队还要完成近20次北斗三号组网工程发射任务。“如此快节奏、高效率就是为了让北斗早日服务广大百姓。”一线科研人员告诉记者,只有不断树立更高标准,才能使北斗系统尽快完成产业布局、更早惠及民众。

   服务于民打造未来之城

  这两年,西昌卫星发射中心的发射任务多了起来。经过了解才知道,北斗系统已经进入了全球组网的密集发射阶段。“到2020年,百姓生活的方方面面都离不开我们自己的导航定位系统,发射北斗意义重大。”中国卫星导航系统管理办公室主任冉承其说。

  5年前,我国各行各业用的基本都还是国外卫星导航系统——尽管那时已经有十几颗“北斗”卫星飞上太空。而过去5年,我国有480万辆营运车辆上线“北斗”,建成全球最大的北斗车联网平台,全国4万余艘渔船安装“北斗”。相比2012年,我国公安出警时间缩短近20%,突发重大灾情上报时间缩短至1小时内,应急救援响应效率提升2倍,而这背后都有“北斗”的助力。

  对于北斗未来的应用,千寻位置网络有限公司最有发言权。他们负责国家北斗地基增强系统“全国一张网”的建设,天上的北斗卫星和地上的“一张网”组成了北斗高精度定位能力的基础设施。2016年5月18日,国家北斗地基增强系统投入运行,标志着中国北斗开始面向全国提供高精度位置服务。

  业内技术人员告诉记者,过不了多久,千寻位置将在“未来之城”——北斗高精度应用示范园区中,展示未来城市生活的高效、便捷。新一代智能网联车辆、共享单车、手机和无人机将变身“智能变形金刚”组队服务城市居民。

  未来之城一定少不了自动驾驶汽车。北斗高精度定位服务为自动驾驶汽车提供了厘米级的高精度定位,犹如为汽车铺设了“隐形轨道”,引导其始终行驶在恰当的道路上。“北斗高精度定位为自动驾驶汽车规模化、商用化奠定了基础,将成为自动驾驶行业的新基础设施,帮助整个行业降低成本。”千寻位置CEO陈金培说。

  无人机也将是未来之城的一道亮丽风景。通过建设新一代无人机监管和服务平台,未来之城将全面激活无人机的使用。在接入区域内所有无人机数据的基础上,建设4D时空电子围栏,使无人机的监控和使用实现数字化、实时化、可视化和智能化,在园区内大范围拓展无人机物流、无人机巡视和无人机安防等多种应用的实现,打造空地一体的立体交通体系。陈金培认为,“北斗大规模应用正在到来”。(记者 姜天骄)

[责任编辑 郭惠超]

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