中國北斗三十年：從“大有可為”到“大有作為”

中新社西安1月25日電 (楊英琦 張一辰) 為北斗一號衛(wèi)星、北斗二號衛(wèi)星研制全部有效載荷，為實(shí)現(xiàn)全球組網(wǎng)的30顆北斗三號衛(wèi)星中的20顆衛(wèi)星提供全部有效載荷……三十年間，航天科技集團(tuán)五院西安分院(以下簡稱：西安分院)作為中國北斗導(dǎo)航衛(wèi)星有效載荷總體設(shè)計(jì)與系統(tǒng)產(chǎn)品研制的核心單位，推動中國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了從無到有、從有源到無源、從區(qū)域到全球的三次跨越。

北斗一號啟新篇

1994年1月，北斗一號正式立項(xiàng)，中國開始建設(shè)獨(dú)立自主的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。

最早下達(dá)到西安分院的是3顆衛(wèi)星的研制任務(wù)，西安分院承擔(dān)了衛(wèi)星有效載荷系統(tǒng)和跟蹤子系統(tǒng)的技術(shù)攻關(guān)和產(chǎn)品研制工作，包括轉(zhuǎn)發(fā)器分系統(tǒng)、天線分系統(tǒng)及跟蹤子系統(tǒng)的研制。

從第一顆北斗導(dǎo)航試驗(yàn)衛(wèi)星成功發(fā)射，到第四顆北斗導(dǎo)航試驗(yàn)衛(wèi)星奔赴太空，在4顆衛(wèi)星的研制過程中，西安分院研制團(tuán)隊(duì)在技術(shù)和系統(tǒng)集成上為后續(xù)任務(wù)進(jìn)行了大量積累和儲備，為北斗二號衛(wèi)星以及后續(xù)任務(wù)的工程實(shí)施打下基礎(chǔ)。

多技術(shù)突破助北斗再邁步

北斗一號衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的成功運(yùn)行，使中國躍為世界上第三個擁有自主導(dǎo)航定位系統(tǒng)的國家。與此同時，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)區(qū)域組網(wǎng)、提供全球?qū)Ш蕉ㄎ还δ艿膽?zhàn)略目標(biāo)亟待實(shí)現(xiàn)。

2004年9月，北斗二號衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)正式立項(xiàng)。西安分院承擔(dān)了北斗二號全部衛(wèi)星導(dǎo)航分系統(tǒng)和天線分系統(tǒng)的研制任務(wù)。此前不久，該院先期安排的星載銣鐘、精密擴(kuò)頻測距、導(dǎo)航信息處理等衛(wèi)星有效載荷的研制相繼取得了突破性進(jìn)展。

彼時，作為中國新一代的導(dǎo)航系統(tǒng)，導(dǎo)航工程總體面臨著實(shí)現(xiàn)高精度指標(biāo)難、提升抗干擾能力難等問題。對此，衛(wèi)星有效載荷系統(tǒng)的技術(shù)相應(yīng)面臨著以高穩(wěn)星載原子鐘技術(shù)、星載精密測距技術(shù)、連續(xù)穩(wěn)定的導(dǎo)航信號生成技術(shù)為代表的多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)的突破。

其中，銣原子鐘被業(yè)內(nèi)稱為導(dǎo)航衛(wèi)星的“心臟”，它提供的時間基準(zhǔn)將直接影響導(dǎo)航衛(wèi)星的功能和性能。經(jīng)過多家單位聯(lián)合攻關(guān)并激烈競爭，西安分院研制團(tuán)隊(duì)順利交付30余臺正樣星載銣鐘，實(shí)現(xiàn)在軌完美表現(xiàn)。

2007年4月，第一顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)射入軌，衛(wèi)星既完成了國產(chǎn)銣鐘和導(dǎo)航信號設(shè)計(jì)等有效載荷技術(shù)的在軌驗(yàn)證，也完成了搶占頻率資源、探索軌道電磁環(huán)境和確立正樣狀態(tài)的重要任務(wù)。

2012年10月，中國北斗二號衛(wèi)星導(dǎo)航星座建設(shè)完美收官，開始面向亞太地區(qū)提供衛(wèi)星導(dǎo)航服務(wù)。

“北斗之網(wǎng)”覆蓋全球

北斗三號全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)空間段由30顆組網(wǎng)衛(wèi)星組成，西安分院承擔(dān)了其中20顆衛(wèi)星全部有效載荷以及全球短報(bào)文通信、搜救等增量載荷的研制任務(wù)。

2020年3月，第54顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星成功發(fā)射，西安分院為該衛(wèi)星提供了導(dǎo)航分系統(tǒng)、天線分系統(tǒng)、轉(zhuǎn)發(fā)器分系統(tǒng)等有效載荷產(chǎn)品，助力北斗三號全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)組網(wǎng)迎來“賽點(diǎn)”。

同年，北斗三號全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)正式開通。它不僅可以在全球范圍內(nèi)全天候、全天時為各類用戶提供高精度、高可靠定位及導(dǎo)航、授時服務(wù)，并具有獨(dú)特的短報(bào)文通信功能。

北斗三號全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建成后，西安分院研制的星載銣原子鐘實(shí)現(xiàn)了300萬年差一秒的精度，導(dǎo)航服務(wù)能力處于世界先進(jìn)水平。2023年，3顆北斗三號補(bǔ)網(wǎng)衛(wèi)星相繼發(fā)射，西安分院參與了全部有效載荷的研制任務(wù)。

中國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)工程首任總設(shè)計(jì)師孫家棟曾贊西安分院研制團(tuán)隊(duì)將“大有可為”。歷經(jīng)三十載歲月，西安分院與中國北斗均從“大有可為”一步步變成“大有作為”。未來，繼續(xù)建設(shè)更加融合、智能的北斗全球衛(wèi)星導(dǎo)航之路，將永不止步。(完)