北鬥閃耀河北智慧 開啟未來無限可能
2020-08-01 長城網長城網訊（記者 李代姣 趙曉慧 武佩劍 祖迪 祝雪娟）7月31日，北鬥三號全球衛星導航系統正式開通。今後，在地球的任何一個地方，人們都能享受北鬥衛星的導航、定位、授時服務。可以預見，未來，北鬥將深刻改變人們的生活。
技術人員進行科研攻關。中國電科54所 供圖
河北智慧為北鬥保駕護航
從研製出廠到入軌運行，這些閃耀在浩瀚星空中的「中國坐標」背後，凝結著來自河北的智慧和力量。中國電科54所、13所、秦皇島星箭特種玻璃有限公司等，用先進的技術和產品，為北鬥的遠大徵程保駕護航。
「今天，北鬥三號全球衛星導航系統正式開通，我的心情非常激動。北鬥凝結著我們幾代科研人員二十多年來的不懈努力，也是我們整個技術團隊協同奮進取得的成果。圓滿完成了國家賦予的使命，我們感到非常自豪！」在接受採訪時，中國電科54所衛星導航專業部主任王珏的喜悅之情溢於言表。
據了解，自我國北鬥衛星導航系統建設之初，中國電科54所北鬥導航團隊就致力於承擔地面運控技術研發和系統設備研製任務，是我國北鬥系統建設的開拓者和主力軍。今年6月23日，第五十五顆北鬥「收官之星」成功發射，在有效載荷地面檢測、星地對接、在軌測試等階段，都離不開中國電科54所導航專業部的技術保障。
「北鬥系統是目前中國最大的航天系統，它的管理控制難度非常高，需要一個穩定可靠且自動化程度高的系統才能夠實現對全部組網衛星的高效管理。」王珏說，這個管理系統就像是組網衛星的地面大腦，在衛星入軌運行後進行管理控制，完成星地測量數傳業務。
北鬥一號地面站。中國電科54所 供圖
與GPS遍布全球的多站管控系統不同，北鬥全球衛星導航系統基於我國區域地面站管理北鬥全球衛星星座，這就對系統的高效、精度及穩定性提出了更高的要求。基於此，中國電科54所研製出了我國第一套數字多波束系統，成功解決了一站多星測控管理難題，在全球屬首創，技術水平達到國際領先。
有了聰明的地面「大腦」，衛星在太空中遠行，還需要堅固的外衣。而北鬥系列衛星所用的抗輻射玻璃蓋片，全部是由來自河北的企業——秦皇島星箭特種玻璃有限公司生產。
「這次北鬥三號最後一顆組網衛星比以往衛星功率更大，這就要求我們的產品在減重減薄的同時，增加抗輻照性能，確保衛星達到設計壽命。」該公司總經理盧勇告訴記者，抗輻照玻璃蓋片是覆蓋在太空飛行器太陽能電池板表面的一層玻璃「鎧甲」，在保護電池板不受太空有害離子輻射的同時，還要進一步增加吸光率和透過率，保障太空飛行器的長時間供電。
北鬥使用的抗輻照玻璃蓋片。星箭玻璃 供圖
同時，另一種抗輻照玻璃基片還要用於衛星溫控系統的二次表面鏡，平衡衛星內部結構溫度，確保衛星正常運行，「可以說，對抗輻照玻璃的各項參數指標都提出了嚴苛的要求。」盧勇說。
通過持續的研發創新，星箭玻璃提供了完全符合北鬥要求的抗輻照玻璃產品，從配套第一代北鬥導航系統，到日前發射的第55顆衛星，星箭玻璃用優質的產品，為北鬥鑄造堅固的鎧甲，保障北鬥能源系統和溫控系統，護航北鬥前往浩渺的徵途。
檢測產品性能。星箭玻璃 供圖
而在廊坊，固安衛星導航產業園明確定位為衛星導航技術應用、航天技術及產品研試的示範高地以及科技型中小企業孵化培育基地，產業園入駐企業——河北航天振邦精密機械製造有限公司為星上系統提供了有效載荷支架以及星上直屬件，河北測通智能電子科技有限公司等企業研發及生產的導航晶片，更是在北鬥系統應用中不可或缺。
遠航，得有結實的體魄，小到一個螺絲、一片玻璃，任何一個細節的疏漏，都會影響衛星的後續運行。
「對於衛星的質量，相關要求是非常高的，在交付和發射之前，都必須對衛星進行全面的測試，以確保衛星發射後能夠長期穩定、可靠運行，也可以把這個過程理解為給衛星『體檢』。」王珏說。
而這位體檢「醫生」，就是中國電科54所研製的有效載荷地檢系統和星地對接系統。有效載荷地檢系統在衛星研製的各個階段為有效載荷的聯調、測試提供星地一體化的測試驗證環境，當衛星進入整星集成階段後，星地對接系統將代表地面運控系統與衛星進行星地對接，驗證衛星和地面運控系統的信號與信息接口的匹配性，對衛星重要性能指標進行核驗，給出廠衛星提供權威的「體檢報告」。
北鬥三號聯試現場，技術人員加班加點科研攻關。中國電科54所 供圖
北鬥應用開啟未來無限可能
信號在天上，應用在身邊。隨著北鬥的應用，科技改變生活，一點都不遙遠。
在河北，以北鬥系統為依託，中電科衛星導航運營服務有限公司重點建設了主動安全重點運營車輛智能監控系統，實現了「人—車—路」為一體的全方位車載主動安全實時監控，有效確保了駕乘安全。
「系統主要針對全省貨車、長途客車、旅遊包車、公交車等城市車輛，依託技術手段，提供駕駛員駕駛行為分析、疲勞駕駛識別告警、車輛前向碰撞預警、車輛位置定位等功能服務，為交通運輸業實現智能安全駕駛和管理提供整體解決方案。」中電科衛星導航運營服務有限公司市場部主任張威在接受記者採訪時說。
中電科衛星導航運營服務有限公司市場部副主任李明向記者介紹農機作業大數據展示平臺的情況。記者 趙曉慧 攝
而當農業遇上北鬥，收穫更省力，管理更智能，勞動生產效率大大提高。
今年麥收時節，廣平縣30歲的合作社理事長唐清磊在家中一邊和朋友聊天一邊翻看手機，查看自己合作社下屬的十多輛收割機的實時位置及作業情況。
今年，他的合作社引進了電科導航農機作業智能監控系統，用北鬥導航定位智能裝備改造傳統小麥聯合收穫機、拖拉機，實現了夏收夏種各個作業環節的全程監控。
隨著北鬥衛星導航定位系統的成熟應用和高分遙感衛星的普遍推廣，中電科衛星導航運營服務有限公司將北鬥系統成功應用在了農業生產領域，依託北鬥衛星定位、GIS、物聯網、雲計算等技術，正在全力建設全省統一的智慧農機綜合管理平臺。通過匯集全省農機數據及作業信息，對全省機械化作業進行統一化管理，以實現農機作業動態監控及作業數據統計分析，實現農業機械化與信息化的融合應用。
作為智慧農業管理系統的重要方面，智慧農機工作時利用主機和傳感器模塊協同配合。通過不同的傳感器，對農機智能監測採集不同數據，實現不同的監測目的。記者 趙曉慧 攝
「隨著北鬥三號全球衛星導航系統的建成，河北將開啟新的農業生產新模式。」中電科衛星導航運營服務有限公司市場部副主任李明興奮地說，未來，北鬥擁有無限可能。
「GPS是衛星導航領域的先行者，而北鬥作為後來者，必須在吸取GPS成功經驗的基礎上進行再創新。」王珏說，「對於北鬥系統的建設者和推廣者來說，北鬥三號全球衛星導航系統正式開通，意味著我們順利完成了一場長跑的上半程。下半程，我們要在系統建設和系統應用方面重點發力。後續，我們將做好保障北鬥系統穩定運行的技術支持工作和應用推廣，同時積極開展下一代導航系統及導航新技術研發，在北鬥的徵程中，繼續貢獻我們的智慧和力量。」
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