四川在線消息(記者 吳浩 攝影 郝飛)12月16日,2019年北鬥發射任務的收官之戰順利結束。隨著第52、53顆北鬥導航衛星順利落子於中圓地球軌道,北鬥「大棋盤」在該軌道上規劃的衛星已全部到位。
中圓地球軌道衛星星座是北鬥三號系統的核心星座,設計由24顆衛星組成,這意味著北鬥三號全球系統核心星座部署正式完成。
什麼叫全球系統核心星座?北鬥三號為何由三種軌道衛星組成?這次發射由有何意義?12月15日,北鬥衛星導航系統總設計師楊長風、北鬥三號衛星總設計師王平接受了記者的採訪。
北鬥就像一個戰隊
有主力有輔助
在北鬥三號衛星「天團」裡,有三類隊員,分別在不同軌道上堅守著崗位,分別是GEO衛星、IGSO衛星和MEO衛星。本次發射的雙星——中圓軌道衛星是北鬥三號全球組網的主力,它們是MEO衛星,有一個很容易記住的別稱,叫「萌星」。萌星們會不辭辛勞地繞著地球滿場飛,讓自己的聚焦點在地面畫著波浪線,以求覆蓋到全球更廣闊的區域。
「MEO衛星的軌道高度大概是在2萬公裡左右,軌道周期是12個小時左右,和地球自轉周期不同步。」王平說,從地面上看,MEO衛星們由西向東不斷的運動覆蓋全球,「要想提供全球導航服務,主要就依靠MEO衛星,這也是為什麼把24顆MEO衛星作為北鬥的全球組網的核心星座的原因。」
北鬥就像一個戰隊,萌星們在為全球組網衝鋒的時候,隊友們也必須非常給力。其中,「吉星」是GEO衛星的別稱,它們是地球靜止軌道衛星,始終隨著地球自轉而動,它們的作用是時刻聚焦祖國。「愛星」是IGSO衛星的別稱,它們則是傾斜地球同步軌道衛星,像辛勤的蜜蜂一樣,讓自己的星下點軌跡包住亞太地區,保護中國周邊。
吉星和愛星作為最佳隊友,是數量不多、作用卻很關鍵的崗位。「他們不僅承擔著配合MEO衛星、顯著增強北鬥三號整體技術指標的「助攻」職責,還攜帶了很多「神器」,為未來北鬥廣泛運行與應用之路開疆拓土。」王平說。
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中國首創獨特星座
三種軌道衛星
在美國GPS、俄羅斯格洛納斯、歐洲伽利略等導航系統紛紛以單一軌道衛星部署星座的背景下,中國北鬥卻獨樹一幟,採用了三種軌道衛星組成混合導航星座。
為何如此布局?「這源自北鬥三步走的發展戰略。」據楊長風介紹,在前兩步裡,北鬥分別要為中國和亞太地區提供服務,GEO衛星和IGSO衛星顯然更有優勢,而MEO衛星更適合在全球導航服務的戰場上發揮作用。而當時的國力和技術要支撐建設20多顆的MEO衛星,存在巨大的難點。因此,我們選擇了適合中國國情的三步走戰略。
為此,中國開始了建設由GEO、IGSO、MEO組成的混合星座,以最少的衛星數量建設了集基本導航、位置報告等多種業務於一體的北鬥二號區域衛星導航系統,成為世界上區域衛星導航系統建設的典範。
「這種技術體制可以高效構建區域系統,兼顧拓展全球系統。」王平說,在北鬥二號系統的建設中,布局了4顆MEO衛星,給了大家充分的時間和絕佳的平臺去逐步攻克一系列全球組網穩定運行的瓶頸問題。
因此,當北鬥開啟全球組網徵程後,躍升為主力的萌星得以大顯神威。「可以說是不急不躁不盲目,充分立足國情。」楊長風評價說,北鬥的發展路線與星座方案設計充滿了中華民族實踐智慧和務實精神,為國際衛星導航技術體系貢獻了中國智慧和中國方案。
全球服務實現在即
獨立自主建成
2009年,北鬥三號工程正式啟動實施。2017年11月5日,北鬥三號首發星順利升空、成功入軌,開啟北鬥系統全球組網新時代。2018年底,北鬥三號基本系統建設完成,提前2年開始提供全球服務。
此次發射成功,則意味著北鬥全球服務能力全面實現在即,將為全球用戶提供性能優異的導航服務,以及全球短報文通信、國際搜救等其他國家導航系統不具備的特色服務。「真正實現全覆蓋,沒有理論上的死角,而且精度可以媲美美國的GPS,最重要的,是獨立自主。」王平自豪的說。
目前,北鬥三號全球系統組網已進入決戰決勝的衝刺階段,此次發射的兩顆衛星經過幾個小時的飛行後已成功進入預定軌道,完成在軌測試後,將與此前發射的北鬥三號衛星進行組網聯調。
楊長風表示,「按計劃,明年上半年將提前完成全部組網衛星發射,在我國實現第一個百年奮鬥目標、全面建成小康社會之際,實現北鬥的『全球夢』,獨立自主建成世界一流的全球衛星導航系統。」談到未來,王平信心十足,「已經規劃了性能先進、功能全面、安全可靠的下一代導航衛星技術體系,提出了基於北鬥系統的國家綜合定位導航授時體系技術發展策略。」王平說,北鬥「全球夢」的實現,將是一個新的起點。