关键器部件100%国产化 管理创新赋能高效组网

航天科技五院:“中国坐标”闪耀星空

2020年7月31日,北斗三号全球卫星导航系统正式开通。这个由我国建成的独立自主、开放兼容的卫星导航系统,从此走向了服务全球、造福人类的时代舞台。

点亮北斗的,是中国航天人26年的不懈努力。作为我国自主研发北斗卫星导航系统的中坚力量,中国航天科技集团五院(以下简称“五院”)从单星研发到多星并举,从艰难追赶到昂首超越,蹚出了一条独立自主、创新超越的道路。

关键器部件100%国产化

核心器部件国产化率100%,是北斗三号卫星亮眼的标签。自2009年11月启动建设,10余年以来,共有400多家单位、30余万科技人员集智攻关,攻克星间链路、高精度原子钟等百余项关键核心技术,突破上百项器部件国产化研制。

对五院而言,国产化推进之初步履维艰,全院上下不惜花费超过其他卫星3倍多的时间反复进行验证、测试、迭代。

五院北斗系统工程副总设计师、北斗三号工程卫星系统总设计师谢军回忆,那段时间只要一下班或周末,他就跑去厂家现场“督战”,有时做产品试验,他也一直守着,有时甚至36小时不合眼。经过了上万个日日夜夜的风雨兼程,他和北斗研制团队成功实现了上千项关键技术的突破,最终使得北斗卫星导航系统可以为全球用户提供全天候、全天时、高精度的定位、导航和授时服务。

在国产化的征程中,有一个很难攻克的产品,就是卫星使用的陀螺。五院北斗二号卫星总指挥兼总设计师杨慧介绍,在研制北斗二号卫星的时候,国产陀螺的寿命仅有三个月,但任务要求陀螺必须连续工作八年。为了达到任务要求,北斗团队不仅联合国内合作伙伴进一步突破陀螺寿命难题,更重要的是在系统上设计多种应对模式,确保卫星在一些极端情况下仍能正常工作。卫星在轨运行的实践证明,他们的方案是正确的。而在坚定的国产化路线中,国产陀螺如今设计寿命已达到十几年。

高精度原子钟产生整个卫星的脉动,产生时频基准,传递到其他卫星、地面站乃至用户手里的终端,堪称卫星导航功能的“心脏”。北斗三号卫星副总师张立新介绍,二十年前,我国还没有自己的铷钟。国内组织了三个团队攻关,最终攻克了原子钟难题。如今,北斗全球组网星已用上了新一代国产原子钟。

由于北斗系统无法像GPS一样在全球建立地面站,为了解决境外卫星的数据传输通道,五院北斗三号研制团队攻克了星座星间链路技术,采取星间、星地传输功能一体化设计,实现了卫星与卫星、卫星与地面站的链路互通,这就是说,虽然“看不见”在地球另一面的北斗卫星,但用北斗卫星的星间链路同样能与它们取得联系。