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最初并无规划?揭秘北斗三号“最强星”
http://www.cteo.com.cn  时间:11-02  城经网  

  11月1日,我国成功发射第41颗北斗导航卫星,即被称作“吉星”(GEO卫星谐音)的第17颗北斗三号卫星。

  北斗三号全球系统空间段由3种不同轨道的颗卫星组成,包括MEO卫星(中轨道卫星)、GEO卫星(地球同步轨道卫星)和IGSO卫星(倾斜地球同步轨道卫星)。所谓GEO卫星,就是指这颗卫星与地球自转保持一样的速度,与地球是相对静止的。

  北斗三号工程副总设计师、北斗三号卫星首席总设计师谢军说,“吉星”是北斗三号全球导航系统的首颗GEO卫星(地球同步轨道卫星),距地面3.6万公里,也是北斗三号系统中功能最强、信号最多、承载最大、寿命最长的卫星。

  (1) 起步:短时间内实现系统功能性能的跃升成为难题

  按照国家的统一部署,北斗三号工程于2009年正式启动,同年,航天五院成立北斗三号项目办,启动北斗三号卫星的论证工作。

  “路漫漫其修远兮,吾将上下而求索”。在功能、指标和应用需求尚不明确的情况下,航天五院北斗三号卫星论证团队与大总体一道开展需求调研,初步提出了卫星的功能体系和指标体系,为北斗三号卫星导航系统的建设奠定了初步的基础。

  与北斗二号相比,北斗三号功能要求更多、指标要求更高、健壮性要求更强、可用性可靠性要求更高。如何在短时间内实现系统功能性能的跃升,是摆在北斗三号论证团队面前的一项难题。

  记者从五院了解到,在该院北斗三号系统总指挥迟军、总设计师陈忠贵的带领下,五院北斗研制团队查资料、对标准、建模型、做布局、编方案,最终形成一系列满足各方不同需求的技术论证报告。

  无线电测定业务是北斗卫星导航系统的一个特点和重要标志,向用户提供用户自身位置的同时,也支持用户向相关方提供用户位置,并可进行短报文通信,此功能是北斗系统的特有功能,在渔业、灾难救援中多次发挥重大作用。北斗三号卫星论证团队最终收敛于某无线电测定方案,并顺利完成了整星方案转初样。

  (2) 攻坚:组网星研制前已投产了数颗试验卫星

  北斗三号卫星工程是一个庞大的系统工程,鲜为人知的是,组网星研制前,投产了数颗试验卫星,主要验证工程的可实现性和正确性。根据工程规划,试验星中并无“吉星”。

  因此,相对于其它轨道卫星,“吉星”面临着研制周期短、研制难度大的双重困难,这就要求“吉星”研制团队付出更多的时间、精力去弥补无试验星所带来的缺失。

  2015年9月,“吉星”转入初样阶段,研制节奏显著加快。

  根据设计方案,研制团队用最短的时间、最科学的会签方式完成了接口协议文件的签署,并同步启动了全部设计工作,设计效率超过以往,又快又好的完成初样阶段的各类设计工作。

  五院专家告诉记者,由于“吉星”天线增多且射频信号种类繁多,为充分验证系统功能、频率兼容性等,“吉星”初样阶段在西安分院某远场测试场地开展了规模空前的远场试验;为确保试验的有效性,研制团队进行了科学的策划与设计,并投产了远场试验专用工装;针对设计任务重、投产周期短、工装类型多、运输条件差等一系列难题,研制团队牺牲休息时间,到生产厂家跟产,协调处理生产过程中的技术问题和难题。

  7月骄阳似火,8月阴雨连绵,研制团队顶高温、战酷暑,完成了一系列测试,取得了大量试验数据,消除了载荷设计中的问题隐患,证明了设计的正确性。

  伴随着各类关键技术攻关的顺利通过并得到验证,整星初样研制工作顺利完成,并于2017年初顺利转入正样阶段。2017年5月,整星正样部装正式交付,并按照计划节点完成了三舱分解等工作,于2018年1月底完成三舱对接。

  最终,“吉星”陆续完成了出厂前所有的总装与测试,按计划于9月15日完成了北京地区所有研制工作。

  (3) 冲刺:与厂房资源需求冲突“抢时间”

  今年9月17日凌晨3:00,“吉星”在夜幕中飞向西昌卫星发射中心,研制团队开始了发射前的最后冲刺工作。

  此时,发射场辅线工作已提前开展并就位,静待“吉星”。与其它北斗三号卫星不同,“吉星”两副大型构架天线都需要在发射场完成展开、收拢与装星,工作项目多,但由于受到卫星无线测试的影响,不能并行安排工作;为确保天线工作满足整星进度要求,白天卫星测试,晚上天线进行总装工作。

  按照发射场工作计划,“吉星”需要完成一系列的总装及测试工作,由于总装工作多、测试项目多,另外还存在与其它卫星存在厂房资源需求冲突的难题,试验队只能从自身发掘潜力,高效率完成工作;对于超出时间计划的工作项目通过加班完成,保证所有工作日清日结,不给后续工作留尾巴。

  40多天的连续作战之后,试验队完成全部工作。

  如今,北斗“吉星”首发,悬停高轨为神州。其背后的五院北斗铁军,也再次啃下了硬骨头。

  教育科学部编辑

关键词:卫星,北斗,工作,完成,研制,吉星,试验,团队,系统,功能,设计
来源:中青在线 编辑:城经小编  
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