揭秘北斗大棋局

姜天骄

2019-06-27 07:34:17　来源：经济日报

6月25日凌晨，第46颗北斗导航卫星成功发射。作为北斗三号第二颗倾斜地球同步轨道卫星，它将“落子”高轨道棋盘上，以更广的区域、更高的精度，显著增强北斗三号整体技术指标。

目前，北斗正以全球领先的速度部署全球导航“大棋局”。在美国GPS、俄罗斯格洛纳斯、欧洲伽利略等纷纷以单一轨道卫星部署星座的背景下，北斗独树一帜，采用3种轨道卫星组成混合导航星座，为国际卫星导航技术体系贡献了中国智慧和中国方案。北斗“棋盘”究竟有哪些奥妙？经济日报记者日前走进了被誉为“北斗大本营”的航天科技集团五院，一探究竟。

截至目前，北斗三号已成功发射了21颗卫星，包括18颗MEO卫星（中圆轨道卫星），因小巧灵活，被网友亲切地称为“萌星”；1颗GEO卫星（地球静止轨道卫星），被北斗人称为“吉星”；2颗IGSO卫星（倾斜地球同步轨道卫星），被北斗人称为“爱星”。而此次发射的第46颗北斗导航卫星，是北斗三号的第二颗“爱星”。

正如棋子落在纵横交错的棋盘上，这三类卫星在不同的轨道上坚守着岗位。萌星是全球组网的主力，不辞辛劳地绕着地球满场奔跑，让自己的星下点轨迹不停画着波浪线，以求覆盖到全球更广阔的区域；吉星则始终随着地球自转而动，以便时刻聚焦祖国；爱星则像辛勤的蜜蜂一样，让自己的星下点轨迹始终聚焦亚太地区跳8字舞。

这三类战功赫赫的棋子，并非在北斗三号系统中首次联手，它们在北斗二号系统中就联袂展示了“中国功夫”，只不过各自的岗位职责发生了变化。

其实，承担全球组网任务，有萌星足矣，为何还要将爱星和吉星拉入战队？这是由中国北斗独特的“先区域、后全球”的技术途径决定的。

中国-亚太-全球，三步走的路线决定了北斗的格局。在前两步里，北斗需要锁定中国和亚太地区提供服务，吉星和爱星显然更具优势，而萌星则不太经济实惠，况且当时萌星的很多关键技术尚未突破。为此，五院首次建成了GEO/IGSO/MEO混合星座，以最少的卫星数量建设了集基本导航、位置报告等多种业务于一体的北斗二号区域卫星导航系统，成为世界上区域卫星导航系统建设的典范。

这种技术体制可以高效构建区域系统，兼顾拓展全球系统。在北斗二号系统的建设中，通过4颗萌星发射并在轨运行，逐步攻克了一系列瓶颈问题。因此，当北斗开启全球组网征程后，跃升为主力的萌星得以大显神威。

此时，吉星和爱星可以退出历史舞台了吗？当然不。北斗星座是一个团队，最讲求优势互补、整体最优。北斗人充分考量了吉星和爱星的优势，为它们设计了数量不多、作用却很关键的岗位。它们不仅承担着配合萌星、显著增强北斗三号整体技术指标的“助攻”职责，还携带了很多“神器”，拓展和验证未来的北斗之路。

充满智慧的方案设计，若落实不到行动中，终是一纸蓝图。从设计走向建成，最考验技术实力和锲而不舍的精神。五院自1994年北斗一号立项之时，便踏上了漫漫征程。

为建成国际上首个混合星座区域导航卫星系统，即北斗二号卫星系统，五院突破了混合导航星座设计、高稳定性信号播发通道、有源和无源定位一体化、星载原子钟高精度高稳定热控等众多关键技术，首次实现导航定位、短报文通信、差分增强三种服务融为一体。

迈入第三步，在建设世界一流的北斗全球系统过程中，五院实现了我国导航卫星能力的提升和跨越：建立我国首个全桁架式卫星平台、首次实现独具特色的新型导航信号播发、突破多轨道混合星座星间链路技术……

在北斗长征路上，五院从摸爬滚打中首创了航天项目群管理模式，形成了一套新体系探索、关键技术攻关、成果转化、人才培养的良性机制和完备的科研配套设施，有力支撑了北斗卫星组批生产和密集发射，创造了星座组网的“中国速度”。

编辑：迟语洋

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