剛剛發(fā)射的這顆衛(wèi)星是我國首顆用于全球組網(wǎng)的新一代北斗導航衛(wèi)星,我國新一代導航衛(wèi)星都有哪些技術創(chuàng)新? 3月31日,相關專家在接受記者采訪時表示,新一代北斗導航衛(wèi)星在技術上實現(xiàn)了重大突破,可以概括為“三新”。
一新:直接入軌發(fā)射
3月31日,中國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號丙運載火箭,成功將首顆新一代北斗導航衛(wèi)星發(fā)射升空。細心的人們注意到這發(fā)火箭體型“更高”——在長征三號丙運載火箭頂層加裝了“遠征一號上面級”。
長征三號丙/遠征一號運載火箭總設計師姜杰介紹,遠征一號上面級是一級獨立飛行器,即遠征一號上面級。遠征一號上面級被形象地稱為“太空擺渡車”,可在太空將一個或多個航天器直接送入不同的軌道。這是我國首次采用該項技術執(zhí)行中高軌航天器發(fā)射任務。
“以往采用轉(zhuǎn)移軌道發(fā)射,比如探月工程采用直接地月轉(zhuǎn)移軌道,讓衛(wèi)星經(jīng)過幾次變軌再進入工作軌道。這次有了遠征一號上面級,可以直接把衛(wèi)星送入高軌道的工作軌道。”姜杰介紹,此舉讓衛(wèi)星快速進入空間,“經(jīng)過6個小時左右飛行,達到高度為36000公里的地球靜止軌道。以往達到相應的高度需要數(shù)天。”
專家表示,采用直接入軌發(fā)射方式還可使衛(wèi)星不必攜帶過多燃料,有助于實現(xiàn)衛(wèi)星輕量化及“一箭多星”發(fā)射。
二新:首次驗證星間鏈路
北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)總設計師楊長風介紹,首顆新一代北斗導航衛(wèi)星將開展新型導航信號體制、星間鏈路等試驗驗證工作。
“前期的導航衛(wèi)星,星間沒有導航通信鏈路的,從這顆衛(wèi)星開始,我們國家的北斗導航衛(wèi)星都具備了星間鏈路。通過星間鏈路,將來可以實現(xiàn)北斗衛(wèi)星全球系統(tǒng)自主導航。”楊長風說。
星間鏈路是指用于衛(wèi)星之間通信的鏈路,通過星間鏈路可以將多顆衛(wèi)星互聯(lián)在一起,實現(xiàn)衛(wèi)星之間的信息傳輸和交換。
衛(wèi)星研制方面專家稱,星間鏈路可以引發(fā)自主導航技術,有助于提高測定軌道和授時精度。這同時意味著減少地面測控站對導航衛(wèi)星的信息上行注入等各方面的操作次數(shù),減少對地面布站的依賴,有效降低系統(tǒng)的運行管理成本。
三新:核心部件與衛(wèi)星平臺
這顆衛(wèi)星由上海微小衛(wèi)星工程中心研制。研制團隊介紹,衛(wèi)星采用國產(chǎn)化器件,做到自主可控,最具特點的是中國科學院計算所自主研發(fā)的通用中央處理器(CPU)“龍芯”和國產(chǎn)化銣原子鐘。
上海微小衛(wèi)星工程中心由中國科學院和上海市政府合作共建,這顆衛(wèi)星也是首次采用中科院導航衛(wèi)星專用平臺,其特點在于輕量化結(jié)構(gòu)設計,適用于“一箭多星”發(fā)射模式。
北斗系統(tǒng)全球組網(wǎng)首發(fā)星總設計師林寶軍表示,衛(wèi)星研制過程采用“功能鏈”的設計理念,打破以往的分系統(tǒng)設計理念,有效降低了衛(wèi)星重量和功耗。
談及衛(wèi)星研發(fā)目標,林寶軍表示一方面是提高衛(wèi)星的穩(wěn)定性,“比如設計壽命達到10年以上,同時減少中斷率”,另一方面是降低衛(wèi)星成本,讓衛(wèi)星“再小一些,一次多發(fā)幾顆。