華為事件會在北鬥上演?北鬥三號總設計師:絕不會出現,坑已填平

2021-01-19 石頭城科技

4年,30顆衛星,這就是中國北鬥三號全球衛星導航系統。

2020年6月23日,最後一顆衛星成功送入預定軌道,標誌著北鬥三號系統全部完成並正式開通。

根據騰訊大數據顯示,現在我們的生活85%都是跟導航有關係,在2018的時候,每天的定位需求量已經突破了600億次,導航定位已經是生活中不可或缺的了。

目前,有著四大導航系統,美國的全球定位系統(GPS)、歐洲的伽利略系統(GALILEO)、俄羅斯的格洛納斯系統(GLONASS)、我國的北鬥衛星導航系統(BDS)。隨著北鬥的組建完成,在導航系統技術中處於領先地位,在7萬公裡的高空測距精度可達到一個釐米,如今已經在160多個國家使用。

那為何我們在生活感受不到呢?其實,北鬥已經在不知不覺中為我們提供定位服務了,定位的時候不僅只有GPS,還有我們的北鬥。在一些軟體上,就能看到不同系統的星數,不出意外的話,看到的北鬥衛星數量比其他衛星的都要多很多,這也就是我們平時在使用定位的時候越來越精準的原因。

這也僅僅是其中很小一部分的應用,在交通運輸、災害預警、環境管理等,凡是涉及到空間位置的變化,都有著很大的應用,北鬥三號導航系統也被稱之為「國之重器」。

華為的晶片事件,讓更多的人意識到核心技術自主可控是多麼的重要,儘管華為做的已經很優秀了,在晶片製造上還是受制於人,作為如此重要的建設,會不會被別人卡住脖子呢?

對於這個問題,北鬥三號衛星的總設計師林寶軍說到了:核心器部件做到了100%自主可控,華為的事件絕不會出現在北鬥衛星上。

因為在做北鬥的時候,就在考慮現在卡脖子的技術,和未來可能卡脖子的技術,設計的時候就已經把這些卡脖子技術填平了!

國產龍芯CPU「上天」

在北鬥使用龍芯CPU之前,儘管龍芯做了10年的晶片,但沒有人敢用,北鬥衛星在設計初期,就考慮到了在關鍵技術上要自主可控,於是就拒絕採用進口CPU和PROM,毅然地採用了龍芯。

那會的龍芯晶片還比較笨重,面積大了三倍,性能卻減了三倍,在這樣的情況下,跟著龍芯一起碰到問題解決問題,最終獲得了巨大的突破,並用在了首發星的星載計算機。

搭載龍芯的首發星已經有5年了,加上全球組網星累計壽命有30年了,在中軌道的惡劣環境中沒有出現星翻轉。林寶軍在公開的演講場合中更是說到:「國產不等於不可靠,我們要相信中國自己」。

自己做微波器件

導航衛星的信號從天上發射到地上,需要用行波管進行放大,當時也是準備買歐洲人的行波管,但是價格貴且交期也保證不了,在這樣受制於人的情況下,乾脆就自己做了。

於是北鬥團隊突破了氮化鎵高效固放技術,它的線性比行波管好4倍,雜散比行波管好100倍,並且到現在為止,掌握這項技術的僅只有北鬥一家。使用北鬥衛星導航,信號更好,定位更準。

而GPS3現在還沒有發射,即使現在發射了,北鬥的這項技術還是領先5年,並且GPS3布局好也不知道是什麼時候的事兒了。

既然自己做了,那就徹底擺脫關鍵器部件依賴進口受制於人的局面,核心元器件必須要做到100%自主可控。

功能鏈設計,大大地減少衛星重量

為了一件雙星發射,就必須要減小衛星的重量,也就是要把2-3噸的重量減小到1噸左右,並且還要提高使用壽命,原本的打算使用的東三平臺,已經不能滿足要求。

為了解決這個問題,就提出了功能鏈設計理念,把原來的十幾個系統按照學科劃分成4個,這樣不僅減少了重量,還很大地降低了出問題的概率,簡單的比如,原來有12臺計算機一起工作,現在把12臺計算機的功能和計算能力融入到一臺之中,1臺出問題的概率要遠小於12臺的概率。

結果就是,這項設計北鬥首發,把衛星的重量縮減到了840.6公斤,小衛星也實現了大衛星的能力。

KA相控陣星間鏈路,測距精度高達一釐米

導航系統的一個重要功能,就是要實時地測距,這其實是北鬥從區域走向全球的一大難題。像目前歐美主流的做法是:全球布站,因為他們的盟國多,行事方便。但我們不行,就必須在技術上想辦法。

北鬥團隊自研並全球首創KA相控陣星間鏈路技術,把發射的30顆衛星連接起來,實現星與星之間的對話,星與地之間的通話,做到一星通星星通。

有了這項技術的加持,實現了在7萬公裡高空實時測距精度達到了釐米級,URE(用戶距離誤差)超過其他三個系統一個量級。而7萬公裡的的高度差不多是地球的兩圈,如此高的精度,也只有北鬥三號導航系統能做到。

除了這些之外,還有很多的關鍵技術,比如高精度長壽命的陀螺、新敏、時頻等,北鬥都一一突破了,真正做到國之重器。

據了解,北鬥的首發星研究團隊只有81個人,平均年齡也僅有31歲,用了3年零3個月,就幹成了GPS2到GPS3的技術跨越,並且在後面也都接受住了考驗,一年發射8顆北鬥組網衛星,M國一年最多只發射過6顆GPS衛星,在速度和質量上都超過M國,這或許就是北鬥精神和北鬥速度吧。

現如今,北鬥三號導航系統已經成熟,這幾年的手機也都支持北鬥導航,未來將會在更多領域應用,影響到我們的方方面面。非常重要的一點,航天衛星技術領先,靠的是自主研發,不會被別人在關鍵的技術上卡脖子。

相關焦點

  • 華為事件會在北鬥上演?北鬥三號總設計師:不會出現,坑已填平
    4年,30顆衛星,這就是中國北鬥三號全球衛星導航系統。2020年6月23日,最後一顆衛星成功送入預定軌道,標誌著北鬥三號系統全部完成並正式開通。根據騰訊大數據顯示,現在我們的生活85%都是跟導航有關係,在2018的時候,每天的定位需求量已經突破了600億次,導航定位已經是生活中不可或缺的了。
  • 北鬥總設計師:北鬥三號核心器部件100%國產化,將加速與5G深度融合
    北鬥衛星導航系統工程總設計師楊長風說。北鬥衛星導航系統工程總設計師楊長風。世界5G大會組委會供圖11月26日上午,2020世界5G大會在廣州開幕。在大會主論壇上,楊長風以「北鬥+5G:萬物互聯」為主題發表了主旨演講。今年7月31日,北鬥三號全球衛星導航系統正式開通,這是我國為世界提供通用服務基礎設施建設做出的重大貢獻。
  • 北鬥三號總設計師為南京學子上「開學第一課」
    唐宇明 攝中新網南京9月15日電(劉敏 徐珊珊)15日,南京航空航天大學舉行2020級本科生開學典禮暨軍訓動員大會,北鬥三號衛星系統總設計師陳忠貴作為優秀校友代表,在雨中為5000多名新生上了「開學第一課」。
  • 北鬥三號所有商用頻點支持首發,華為P40系列是如何做到的?
    近段時間,先有天問一號火星車正式發射,後有北鬥三號全球衛星導航系統正式開通——前者代表了我國對太空的探索邁入了新的徵程;後者則意味著中國完成了自主建設出高質量導航定位服務的系統。業界首發北鬥三號所有商用頻點支持7月31日,北鬥三號全球衛星導航系統正式開通!
  • 北鬥三號最後一塊拼圖合上了!
    「河漢縱且橫,北鬥橫復直」。自古以來,北鬥七星如天河中一座燈塔,吸引著人們辨明方向、運籌四時的灼灼目光,承載著人類面對浩瀚宇宙「援北鬥兮酌桂漿」的豪邁。6月23日,中國在西昌衛星發射中心用長徵三號乙火箭成功發射北鬥三號最後一顆全球組網衛星。至此北鬥三號全球衛星導航系統星座部署全面完成。
  • 北鬥系統有關負責人詳解我國完成北鬥三號基本系統收官雙星發射
    為此,記者對北鬥衛星導航系統總設計師以及相關系統有關負責人進行了採訪。北鬥系統總師:年底服務「一帶一路」國家和地區 2020年服務全球這次發射的兩顆衛星是第18、19顆北鬥三號組網衛星。北鬥衛星導航系統總設計師楊長風介紹說,衛星入軌後將與此前發射的17顆北鬥三號衛星進行組網聯調和性能指標評估,計劃於今年年底開通運行,向「一帶一路」國家和地區提供基本導航服務。「這表明,北鬥三號基本系統星座完成部署,中國北鬥邁出從國內走向國際、從區域走向全球的『關鍵一步』。」楊長風說。
  • 北鬥三號衛星全面國產化,能力顯著提高
    中國始終堅持自主建設、發展和運行北鬥系統,全面實現了關鍵器部件百分百國產化。北鬥三號衛星全面國產化,能力顯著提高北鬥衛星導航系統工程副總設計師 謝軍:整個北鬥系統建設的時候,實際我們一直是立足於自主可控,星上的產品,關鍵產品,元器件都堅持走國產化這條道路,這個初心,我們一直堅持。
  • 北鬥三號總指揮遲軍:數萬參與者都是「北鬥人」
    因為過度緊張會影響正常思維,曾經就有人出現過因為緊張而操作失誤的情況。作為總指揮,他也是穩定軍心的主心骨,不能用情緒影響別人。到了6月,直到官宣衛星發射時間之後,又經歷了一次推遲。衛星等啊等,終於在6月23日發射升空。北鬥三號2年半組網之旅極為平順,這是最波折的一次發射,在最後關頭增添了一些故事。
  • 北鬥App下載火爆?此「北鬥」非彼「北鬥」
    隨著北鬥三號全球衛星導航系統正式開通,國人對於北鬥的關注再創新高,如果現在您打開手機裡的應用商店就可以注意到,很多以北鬥命名的導航應用最近下載量快速上升,但其實,這些以北鬥命名的導航應用卻和北鬥三號全球衛星導航關係不大。
  • 北鬥三號基本系統星座部署完成
    19日2時7分,我國在西昌衛星發射中心以「一箭雙星」方式成功發射第四十二、四十三顆北鬥導航衛星。這也是北鬥三號系統第十八、十九顆組網衛星。此次發射任務取得成功,標誌著我國北鬥三號基本系統星座部署完成。此次發射的兩顆衛星屬於中圓地球軌道衛星。
  • 南航大舉行新生開學典禮 北鬥三號總師談「北鬥精神」
    北鬥三號衛星系統總設計師陳忠貴作為校友代表致辭。作為北鬥的建設者,陳忠貴用「自主創新、開放融合、萬眾一心、追求卓越」的新時代北鬥精神與同學們共勉。陳忠貴說,自主建設、獨立運行的北鬥衛星導航成為聯合國確定的四大衛星導航核心供應商,是不斷創新才取得今天的世界地位和局面。
  • 北鬥三號,「很中國」
    來源:中國國防報 作者:柯譜11月19日,長徵三號乙運載火箭以「一箭雙星」發射方式順利將我國第18、19顆北鬥三號導航衛星送入太空。至此,北鬥三號衛星導航系統基本系統星座部署圓滿完成,中國「北鬥」邁出從區域走向全球的「關鍵一步」。
  • 北鬥三號完成全球組網,全面商用待何時?
    6月23日北鬥三號最後一顆衛星發射成功,標誌著我國北鬥三號衛星全球組網的全面完成。我國從1994年開始部署北鬥一號,到2020年北鬥三號完成,通過三步走北鬥系統成功地邁入了世界前列。北鬥三號全面部署完成,大家在讚嘆、期盼之餘,很多人仍對於北鬥的認識較淺,存在一些困擾,比如,北鬥是否已經商用,商用到了什麼程度,什麼時候取代GPS?北鬥系統早已實現了商用。北鬥系統的這種「全體無感」,主要由於是GPS的先發優勢,美國從1958年就開始建立初代的GPS,比我國整整早了36年,GPS成網早、應用早、市場化早,基本上佔據了全球的導航民用市場。
  • 一文讀懂北鬥三號全球衛星導航系統建成開通發布會
    IT之家 8 月 3 日消息 2020 年 8 月 3 日上午,北鬥三號全球衛星導航系統建成開通新聞發布會在國務院新聞辦公室召開。中國衛星導航系統管理辦公室主任、北鬥衛星導航系統新聞發言人冉承其,北鬥系統工程副總設計師、北鬥三號工程衛星系統總設計師謝軍,北鬥三號工程衛星系統總設計師林寶軍,北鬥三號工程運控系統總設計師陳金平出席本次新聞發布會,介紹北鬥三號全球衛星導航系統建成開通有關情況。
  • 北鬥如何更進一步?專訪副總設計師冉承其
    中央紀委國家監委網站 葉源昊報導近日,北鬥衛星導航系統第55顆衛星已完成在軌測試、入網評估等工作,標誌著北鬥三號系統最後一顆組網衛星入網工作。系統全面建成開通後,將提供全球定位導航授時,以及星基增強、短報文通信、精密單點定位、國際搜救等多樣化服務,這標誌著我國由航天大國向航天強國邁出了堅實的一步。
  • 北鬥團隊的爭分奪秒與動魄驚心
    看了之後,了解了總設計師親述幕後不為人知的故事,信服北鬥團隊的爭分奪秒與動魄驚心!這是北鬥三號衛星的首次發射,標誌著中國北鬥衛星導航系統步入全球組網新時代。央視專訪北鬥衛星導航系統總設計師楊長風。不僅如此,現在用在北鬥三號上的原子鐘,(其精度)已提升到每300萬年才會出現1秒誤差,
  • 長徵三號甲系列運載火箭完成第100次發射,今年北鬥太空密織網
    長徵三號乙運載火箭北鬥三號系統首顆傾斜地球同步軌道衛星被成功送入太空。新華社發(郭文彬 攝)北鬥系統總設計師楊長風為亞太地區提供更優質服務北鬥衛星導航系統總設計師楊長風說:這是今年北鬥導航衛星的首次發射,這種包含3種不同類型軌道衛星的混合星座設計是北鬥系統獨有、國際首創,將有效增加亞太地區衛星可見數,為亞太地區提供更優質服務。
  • 北鬥導航核心器件國產化率100% 22nm晶片量產
    據官方今天的說法,北鬥衛星導航系統核心器件國產化率已經達到了100%。北鬥衛星導航系統工程總設計師楊長風在今天的2020世界5G大會主論壇上表示,鬥三號全球衛星導航系統正式開通以來,全球定位精度優於10米,測速精度優於0.2米/秒,授時精度優於20納秒。他提到,北鬥三號核心器件國產化率達到100%,基礎產品實現自主可控,國產北鬥導航型22nm晶片已進入量產階段。
  • 北鬥三號全球導航系統首顆地球同步軌道衛星發射成功
    北鬥三號全球導航系統首顆地球同步軌道衛星發射成功 原標題:   中新網西安11月2日電 (記者 田進 通訊員 張昊)中國航天科技集團五院西安分院2日透露,北鬥三號全球導航系統第17顆衛星已成功發射。
  • 我國成功發射北鬥三號系統首顆傾斜地球同步軌道衛星
    原標題:我國成功發射北鬥三號系統首顆傾斜地球同步軌道衛星長三甲系列運載火箭飛行次數上百新華社西昌4月20日電(記者謝佼、李國利)4月20日深夜,我國在西昌衛星發射中心用長徵三號乙運載火箭,成功發射第44顆北鬥導航衛星