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3月31日凌晨，我國(guó)第17顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星在長(zhǎng)征三號(hào)丙運(yùn)載火箭、遠(yuǎn)征一號(hào)上面級(jí)的接力護(hù)送下，準(zhǔn)確進(jìn)入距地面3.6萬(wàn)公里的傾斜地球同步軌道，標(biāo)志著我國(guó)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建設(shè)邁出了區(qū)域運(yùn)行到全球覆蓋的第一步。

這是我國(guó)首顆新一代北斗導(dǎo)航衛(wèi)星，由中國(guó)科學(xué)院、上海市政府合作共建的上海微小衛(wèi)星工程中心研制。衛(wèi)星副總設(shè)計(jì)師沈?qū)W民向科技日?qǐng)?bào)記者介紹，該星采用全新導(dǎo)航衛(wèi)星專用平臺(tái)，集多項(xiàng)新技術(shù)于一身，將開展新型導(dǎo)航信號(hào)體制、星間鏈路等試驗(yàn)驗(yàn)證工作，為北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)全球組網(wǎng)建設(shè)提供依據(jù)。

新一代北斗導(dǎo)航衛(wèi)星具有更高的定位、授時(shí)精度，更強(qiáng)的自主能力，其體態(tài)也更加輕盈小巧。

新型信號(hào)體制帶來(lái)更高精度

“導(dǎo)航衛(wèi)星的主要工作是把空間位置信號(hào)和時(shí)間基準(zhǔn)信號(hào)發(fā)到地面供用戶使用。”沈?qū)W民說，“這兩種信號(hào)都是通過無(wú)線電傳輸，不同體制的無(wú)線電信號(hào)，能夠?qū)�時(shí)間和位置的精度產(chǎn)生影響。”

他介紹，美國(guó)的GPS、俄羅斯的格洛納斯、歐洲的伽利略導(dǎo)航系統(tǒng)信號(hào)體制各不相同，并都在不斷改進(jìn)。隨著北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的發(fā)展，其信號(hào)體制也在不斷改進(jìn)完善。

在未來(lái)一段時(shí)期，新老北斗導(dǎo)航衛(wèi)星將在太空中共同運(yùn)行。沈?qū)W民說，針對(duì)這一過渡時(shí)期，研究人員在對(duì)信號(hào)體制進(jìn)行更新的同時(shí)，重點(diǎn)考慮了不同版本的兼容性。新的信號(hào)體制既能兼容過去的版本，又能帶來(lái)更高的性能。

“隨著新信號(hào)體制、星間鏈路等技術(shù)的應(yīng)用，北斗導(dǎo)航衛(wèi)星的定位精度將進(jìn)一步提升；憑借高性能銣鐘等技術(shù)，其時(shí)間精度也將達(dá)到更高水平。”他說。

中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)管理辦公室主任冉承其曾表示，新一代北斗導(dǎo)航衛(wèi)星的定位精度將由此前的10米提升至2.5米左右。

星間鏈路助“北斗”實(shí)現(xiàn)自主

“前期的導(dǎo)航衛(wèi)星之間沒有導(dǎo)航通信鏈路，從這顆衛(wèi)星開始，北斗導(dǎo)航衛(wèi)星都將具備星間鏈路。”北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)總設(shè)計(jì)師楊長(zhǎng)風(fēng)介紹說，通過星間鏈路，將實(shí)現(xiàn)北斗衛(wèi)星全球系統(tǒng)自主導(dǎo)航。

通過星間鏈路可以將多顆衛(wèi)星互聯(lián)在一起，實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星之間的信息傳輸和交換。

沈?qū)W民表示，目前各導(dǎo)航系統(tǒng)均依賴于地面站支持，如果在自然災(zāi)害、戰(zhàn)爭(zhēng)等情況下地面站被損毀，導(dǎo)航系統(tǒng)就會(huì)癱瘓。未來(lái)的北斗導(dǎo)航衛(wèi)星將通過星間鏈路實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)，可在一定程度上擺脫對(duì)地面的依賴。在失去地面支持的極端條件下，導(dǎo)航衛(wèi)星能生存相當(dāng)一段時(shí)間，用互相測(cè)距的方法進(jìn)行定位；在常規(guī)狀態(tài)下，星間鏈路還有助于提高定位精度，使北斗系統(tǒng)的精度達(dá)到與GPS相當(dāng)?shù)乃�平�?/P>

星間鏈路是未來(lái)導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)展中的重點(diǎn)研究領(lǐng)域。沈?qū)W民說，我國(guó)在該領(lǐng)域的研究并不晚于發(fā)達(dá)國(guó)家。此次發(fā)射的北斗導(dǎo)航衛(wèi)星，相比GPS甚至略為超前。他表示，當(dāng)前我國(guó)將用新頻段、新方法開展星間鏈路試驗(yàn)，從地面進(jìn)行驗(yàn)證，隨著后續(xù)北斗導(dǎo)航衛(wèi)星的發(fā)射，還將驗(yàn)證其互聯(lián)、組網(wǎng)等。

全新平臺(tái)架構(gòu)讓“北斗”減重一半

“此次發(fā)射的北斗導(dǎo)航衛(wèi)星首次采用中科院研發(fā)的導(dǎo)航衛(wèi)星專用平臺(tái)。”沈?qū)W民說。

他表示，未來(lái)我國(guó)北斗導(dǎo)航衛(wèi)星的發(fā)射將采取一箭雙星甚至一箭多星方式，這對(duì)衛(wèi)星的小型化、輕量化均提出了要求。為此新一代北斗導(dǎo)航衛(wèi)星更換了全新平臺(tái)，采用了框架面板式輕量化構(gòu)型設(shè)計(jì)。“過去的北斗導(dǎo)航衛(wèi)星重約1.6噸，而這顆衛(wèi)星的重量只有其一半左右。”他說。

同時(shí)，該衛(wèi)星還首次使用了多項(xiàng)技術(shù)。

沈?qū)W民說，在過去衛(wèi)星上，能源、姿控、測(cè)控等系統(tǒng)分別由不同計(jì)算機(jī)管理。此次發(fā)射的衛(wèi)星使用了高功能密度綜合電子體系架構(gòu)，可用一臺(tái)計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)所有電子系統(tǒng)的集中控制管理，不僅讓衛(wèi)星更輕更小，可靠性也得到了提升。該衛(wèi)星還使用了長(zhǎng)壽命的星敏感器，實(shí)現(xiàn)了與以往不同的定姿方式。

此外他介紹，該衛(wèi)星大量采用國(guó)產(chǎn)化部件，尤其是銣鐘、大功率微波放大器、CPU等關(guān)鍵部件均為國(guó)產(chǎn)，整星國(guó)產(chǎn)化率達(dá)到95％。“后續(xù)星的國(guó)產(chǎn)化率將達(dá)100％。”他說。

（來(lái)源：科技日?qǐng)?bào)）