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北斗M3-S第5颗全球导航试验卫星(第21颗北斗导航卫星)

        2016年2月19日,我国第5颗新一代北斗导航卫星与地面运控系统成功实现了天地“握手”,目前已进入载荷测试阶段.这标志着北斗卫星导航系统向全球组网迈出了坚实的一步。科技人员正对第5颗全球组网卫星进行在轨测试,与先期发射的4颗新一代北斗导航卫星,共同开展星间链路、新型导航信号体制和新型原子钟等国产自主可控设备试验验证工作。

      “卫星上增加的这些新功能,必须通过组网来充分验证以后,才能保证每颗卫星所发挥的功能和性能指标。”谭述森院士介绍。 


光电院研制星上活动部件监视器助力北斗系统建设

时间:2016-02-18

  2月1日,我国第五颗新一代北斗导航卫星成功发射,该卫星作为北斗全球系统第一阶段的收官之作,为北斗全球系统2018年具备基本服务能力、2020年完成建设奠定坚实基础,同时也拉开了北斗系统全球组网的序幕。光电院与青岛光电院共同研制的活动部件监视器,负责本颗卫星关键部件——太阳帆板图像采集,该监视器于2月17日回传了清晰画面和高质量数据,为地面掌握卫星在轨重要状态提供了有力保障。为此,作为卫星总体单位的中科院微小卫星创新研究院特意发来贺信,以示祝贺和感谢。 

  活动部件监视器创新性地开辟了卫星在轨状态可视化监测的新途径。在此之前,卫星发射后的在轨工作状态一般依靠分析遥测数据来判断,利用该监视器,能够直观获取星上关键部件的影像资料,提供了卫星在轨状态监测新途径。 

  2014年立项之初,面临时间紧、队伍年轻、基础条件有限等困难。活动部件监视器作为第五颗新一代北斗导航卫星上的新研产品,为首次在中高轨开展图像监视,技术状态新,任务艰巨。面临挑战,项目组全面考察外协单位、开展关键节点评审、严格过程控制,研制团队加班加点、严慎细实,最终先于星上其他产品,提前在2015年7月完成正样产品交付。由光电院和青岛光电院组成的研制队伍平均年龄不足30岁,经验有限,项目组向有经验的航天院所虚心学习航天产品研制经验,少走了很多弯路,他山之石可以攻玉,利用专家资源有效地弥补了人员经验问题,同时也锻炼培养了队伍。作为年轻的科研院所,测试设备等基础设施尚在不断完善中,为满足该项目对光学等高精度的要求,研制团队从引进高端测试设备和选取高质量的外协厂家两方面入手:严把外协关,实地调研北京、上海、浙江等地的外协厂家,逐个考察外协方水平,为后续任务积累了高质量的外协名录;从需求出发,引进了国内外先进的光学检测、装调设备,保障了产品研制,也夯实了光电院的基础条件建设。

(来源:科技一处 质量处)


光电所研制星敏感器助力新一代北斗导航卫星
作者:六室 赵汝进 发布时间:2016-02-04:
  近日,我国在西昌卫星发射中心成功发射第五颗新一代北斗导航卫星。该卫星搭载了由中国科学院光电技术研究所研制的星敏感器,协助卫星精确调整姿态、进入既定轨道。
  星敏感器隶属于卫星姿轨控分系统,承担了卫星姿态测量任务。卫星进入既定轨道后,在姿轨控系统配合下克服空间扰动,将卫星姿态调整并保持在要求范围内,而这项工作的前提便是首先对卫星姿态准确测量。星敏感器安装于卫星平台,通过对多颗恒星成像、识别、跟踪、解算等流程实现卫星全自主姿态测量。相对于姿轨控中其他姿态测量设备,星敏感器作为测姿精度最高的单机,测姿精度可达到角秒级甚至亚角秒级,是卫星平台不可或缺的测量设备,也代表了现代先进卫星姿轨控技术发展方向。
  光电所从上世纪90年代起在国家“863计划”支持下开展星敏感器技术攻关。先后研制成功我国首台接入卫星姿轨控系统的国产星敏感器和我国首台在轨应用的国产高轨星敏感器。目前该所在研星敏感器达十余种型号,超过100台(套)。


青岛智造监视器首次随“北斗”卫星升空并运行

      2月1日下午3时29分,我国在西昌卫星发射中心用长征三号丙运载火箭,成功将一颗北斗导航卫星送入预定轨道。这是我国迄今发射的第5颗新一代北斗导航卫星,也是第21颗北斗导航卫星。目前该卫星搭载的由青岛市光电工程技术研究院(以下简称青岛光电院)研制的太阳能帆板监视相机已正常开机并进行拍摄,根据工作安排相关数据将在近期回传地面。
监视相机查看太阳能帆板状态
       人造卫星一旦进入太空,就需要源源不断地把太阳能转换为电能,从而确保卫星设备的正常运转。太阳能帆板一般由多块太阳能板组成,发射前折叠后用弹簧压缩,再将其锁紧。要展开太阳能帆板,锁紧装置就需要解锁,并让帆板在弹簧力作用下自动展开。这一过程虽然看似简单,但是对于卫星进入真正的工作状态是非常重要的一个环节。要获悉太阳能帆板的工作状态,就需要有一套专门用于拍摄帆板的监视相机。记者获悉,此次第五颗北斗导航卫星太阳能帆板上用的监视器便是由青岛光电院制造,目前已经跟随卫星进入太空并正常开机。
研发一年经过各种严苛测试
      记者从青岛光电院获悉,从2014年1月开始,位于高新区的青岛光电院启动了卫星太阳能帆板监视相机研究项目。青岛光电院高度重视该项目,将其列为该院的一号项目,组织研发团队开展了卫星太阳能帆板监视相机关键技术研究和工程化探索,于2015年7月交付两台正样产品,按期完成了监视相机研制任务。青岛光电院副院长张林告诉记者,交付的两台监视相机被安装在导航卫星两侧,同时监测两块太阳能帆板的工作状态,因为送卫星进入太空过程极其复杂,所有负载设备的体积和重量都有严格限制,别看这两台监视相机功能强大,但其个头却超不过我们日常所见的香烟盒。
数据回传将在近期得到确认
     “这是青岛光电院成立以来首次参与空间任务,也足以证明青岛光电院的科研实力。 ”张林介绍,这两台监视相机采用光学成像方式对卫星入轨初期太阳能帆板展开过程进行动态拍摄,利用图像数据对卫星太阳能帆板在空间工作过程进行可视化分析。 “在太空中正常开机说明它开始正常工作了,而数据回传还有一个过程,回传状况会在近期得到确认。 ”张林说。


技物所三台姿轨控设备应用于第五颗北斗导航卫星
2016-02-03
  2月1日15时29分,我国在西昌卫星发射中心用长征三号丙运载火箭,成功发射了第五颗新一代北斗导航卫星,标志着北斗系统全球组网迈出坚实一步。
  卫星和上面级分离后,由上海技物所承担研制的模拟太阳敏感器、数字太阳敏感器和红外地球敏感器成功开机。遥测数据表明仪器工作正常,后续工作按计划展开,三台仪器首次在中地球轨道成功应用。


       M3-S星上载有中国电科18所研制的电池系统和29所研制的核心载荷, 同时中国电科地面测控通信系统也为火箭升空提供了坚实的技术保障。

五颗星护航北斗走向国际

2月1日,我国第五颗新一代北斗导航卫星在西昌卫星发射中心发射成功。新华社供图

第五颗新一代北斗导航卫星升空,标志着北斗系统从区域组网向全球组网平稳过渡——

■本报记者 倪思洁

2月1日15时29分,西昌卫星发射中心。伴随着火光、雾气和轰鸣声,长征三号丙运载火箭搭载着新一代北斗导航卫星,直冲云霄。在远征一号上面级的支持下,这颗新的导航星直接入轨,进入两万公里的地球中圆轨道。

这是迄今为止发射的第5颗新一代北斗导航卫星,也是我国发射的第21颗北斗导航卫星。它将与先期发射的四颗新一代北斗导航卫星,共同开展星间链路、新型导航信号体制等试验验证工作,并适时入网提供服务。

至此,新一代北斗导航卫星已“集齐”五颗星,北斗系统向全球组网迈出坚实的一步。

新一代北斗“大团圆”

第五颗星的加入,让新一代北斗导航卫星迎来了大团圆。

2015年3月30日,首颗新一代北斗导航卫星发射成功;7月25日,我国采用“一箭双星”方式发射两颗新一代北斗导航卫星;9月30日,第4颗新一代北斗导航卫星发射成功。

“第五颗星会跟其他四颗星一起,对北斗全球导航系统体制进行完整的验证。”中科院微小卫星创新研究院院长、卫星总指挥相里斌告诉《中国科学报》记者。

为了支持北斗区域系统向全球系统平稳过渡任务,第五颗星具备了更强大的功能。

中科院微小卫星创新研究院卫星副总师沈学民告诉记者,新星具备全球平稳过渡的导航信号、Ka星间链路、自主运行和空间环境探测四大功能。

沈学民介绍说,这颗星具备全球平稳过渡的RNSS导航信号,从区域导航向全球导航的过渡过程中,可以兼容两种导航特性,是从区域导航体制走向全球导航体制的很关键的一颗星。

其次,“采用了星间链路技术,可以容纳更多通信内容,以便把其他四颗星‘统’起来,确定导航系统的体制。”沈学民告诉记者,星间链路是北斗导航超越国际现有导航系统的关键,可以实现多颗卫星间的信息传输和交换,进一步提升系统运行管理能力和服务水平。

再者,“它还可以实现完好性监测,一旦有问题可以自行调整,能在没有地面管理的支持下生存,并为用户服务。”沈学民说。

此外,“22000公里左右的轨道里有很多空间高能粒子,这颗星能够对粒子的影响作出判断。”沈学民说。

中科院技术“大集成”

和新一代北斗导航卫星首发星一样,第五颗星也由中科院微小卫星创新研究院(上海微小卫星工程中心)抓总,与中国电子科技集团共同研制,采用了中科院导航卫星专用平台。研制工作调动了中科院12个研究所的科研力量。

目前,在航天领域,新技术常常困扰于“没上过天的不敢用,不用就没上过天”的恶性循环。而中科院微小卫星创新研究院副院长、卫星总师林宝军告诉《中国科学报》记者,中科院的研制团队就是要做“吃螃蟹的人”。

他们的“大胆”,成就了导航星的创新亮点。在系统层面,卫星平台突破了传统的分系统概念,提出了“功能链”的设计理念,简化环节,提高功能密度,降低体积、重量和成本;在载荷方面,科学院各大院所也为导航星的技术创新助力。

例如,新的导航星首次以高精度星载氢原子钟为主钟,而这款钟正是由中科院上海天文台研制。林宝军告诉记者,为了保证系统的可靠性和连续性,星上装载的氢钟和铷钟还可以实现时频的“无缝切换”,“如果一个钟出了问题,可以在20个皮秒(10-12秒)内切换到另一个钟上,对于用户来说,不会造成导航中断”。

中科院上海微系统所研制的“新微芯”安全芯片也被用于新星。“这是一种高集成度的抗辐照芯片,空间高能粒子打不穿,可以保证器件不受破坏。”中科院微小卫星创新研究院院长助理、卫星副总指挥李国通说,该芯片为后续卫星进一步提升自主可控提供了可能,也为我国卫星可以做得更小、更集成化奠定了基础。

此外,中科院武汉物数所、上海技物所、国家空间科学中心承担了星上有关设备的研制。

“卫星系统本身是一个多学科综合的总体。中科院有很多与卫星有关的研究所,可以支撑我们完成系统性的、集成性的创新技术。同时,科学院的科研人员有探索宇宙、量子通信等方面的科学目标,又为我们提出了新的牵引和需求。”相里斌说。

中国的也是世界的

作为航天人,相里斌觉得这支队伍应当扮好“三军”角色。“在卫星科技创新方面,我们应该成为国家创新的主力军;在型号研制、卫星工程方面,我们应该成为国家的一支战略方面军;在产业化方面,我们要成为一支生力军。”相里斌说。

如今,这支“生力军”非常活跃。从2012年年底北斗系统正式提供区域服务至今,北斗导航已形成包括基础产品、应用终端、运行服务等较为完整的北斗产业体系,完成初期市场培育,正在从行业应用拓展到大众应用。

“随着信息技术的发展,时间位置服务已经成为继互联网之后的又一次革命。建成自己的导航系统不仅能保证信息安全,还能促进国民经济发展。”林宝军说。

当前,国产北斗芯片、模块、天线等关键技术已取得全面突破,累计销售量突破1500万,高精度板卡和天线已分别占据国内30%和90%的市场份额;面向智能手机的国产北斗移动通信一体化芯片也已面市,并在国产手机上得到应用。

随着新一代北斗导航系统建成,北斗系统走向国际已指日可待。“北斗‘走出去’是必然的。”相里斌说,根据北斗系统全球组网建设计划,2018年将率先为“一带一路”国家提供基础服务;2020年形成全球服务能力,建成国际一流的全球卫星导航系统。

今年1月,习近平主席出访沙特、埃及期间,中国与沙特和阿盟分别签署了卫星导航领域合作谅解备忘录,习近平主席与埃及总理一同参观了中国高科技展的北斗系统专题展区。国家相关部门也在稳步推进北斗系统走出去。

“中国的北斗,将是世界的北斗。北斗人要建成一流的导航系统,让世界人民在任何位置享受到来自中国的高科技。”林宝军说。

《中国科学报》 (2016-02-02 第1版 要闻)


“北斗神拳”打出中国力量

发布时间:2016-02-02 文汇报

  “航天是考验人性的事业:考验你的意志是否坚定,考验你的胸怀是否宽广,考验你是否有真实坦荡,考验你是否有责任担当……”望着即将发射升空的火箭,中科院微小卫星创新研究院院长、北斗卫星总指挥相里斌感慨万千。在去年3月30日新一代北斗导航卫星“首发星”发射成功仅10个月后,由上海“小卫星”团队承研的又一颗新一代北斗导航卫星就以惊人的效率发射升空。这颗起着承上启下关键作用、具有里程碑意义的卫星,将此前发射的4颗新一代北斗攥成了拳头,打出全球瞩目的“中国力量”。

  勇于创新多项技术世界领先

  “导航的原理是用时间换空间,因为时间乘以光速等于距离,想要达到米级的定位精度,就得达到十亿分之一秒的时间精度。”中科院微小卫星创新研究院副院长、卫星总师林宝军介绍,国际上的导航卫星多以铷钟作为计时工具,此次发射的北斗导航卫星不仅使用了稳定度更高、漂移率更小的氢钟,更创造性地将氢钟作为主钟使用。同时,为了保证计时的可靠性,卫星还使用了目前国际领先的“钟的无缝切换技术”,只需在皮秒级时间内(一万亿分之一秒)就能在氢钟和铷钟间实现切换,使用户在使用导航过程中不会受任何影响。

  这颗卫星的另一大创新点是采用星间链路技术。“我们采用的星间链路性能高、抗干扰能力强,可同时容纳多条星间链路工作。”中科院微小卫星创新研究院卫星副总师沈学民说,“这颗卫星很重要的任务,就是让前面几颗卫星能更好地互通互联,确定我们国家后期北斗导航的体制。”

  此外,国产GNSS三频大功率等技术的应用,同样实现了跨代的飞跃。相里斌说,这就像把电子管收音机换成了半导体。

  通力协作重大专项自主可控

  此次发射的卫星,国产器件比例占到九成以上。“重大专项自主可控,把大厦建在自己手里。”这是中科院微小卫星创新研究院卫星副总指挥李国通的梦想,也是所有北斗人的梦想。为了实现这一目标,“小卫星”团队始终坚持与国内各家科研院所和中科院各单位通力协作,不畏挫折,把国内最先进的技术在北斗上展开试验。

  此次发射的北斗卫星,中科院微小卫星创新研究院(上海微小卫星工程中心)联合了中国电子科技集团、航天科技集团等30余家单位,包括12家科学院相关院所共同完成。这其中,有5家出自上海,包括中科院上海天文台、中科院上海技物所等。

  中科院上海微系统所研发的“新微芯”被认为有望为我国卫星研发“带来质的突破”。“‘新微芯,是在芯片内部埋下一层特殊材料,这样太空中的电子无法击穿芯片,可以有效地防止卫星栓锁。”李国通介绍说,“‘新微芯,为将来卫星更高度的集成化打下了基础,有望为后续导航卫星和我国研发的其他卫星带来质的突破。”

  “作为北斗卫星系统的总体单位之一,我们需要很熟悉全国哪些科研院所能干什么,有哪些最新的成果。”就在卫星发射前几天,处于“超负荷”工作状态的相里斌和林宝军还抽空“打飞的”去了趟重庆,那里的一家研究院研发了一些新型的温控材料,如果能用上,将对日后研发的卫星性能有很大提升。“如果有宽裕的经费,我们非常愿意支持全国科研院所的研究成果在卫星上使用,让北斗变得更好。”相里斌说。

  勇担责任“七兄弟”驻守“脐带塔”

  从这颗北斗卫星长途跋涉来到西昌发射中心那天起,卫星副总师沈学民、总体电路分系统主任设计师孔陈杰等7名“小卫星”团队成员就驻守在为火箭和卫星提供“补给”的“脐带塔”上,一守就是一月。他们把自己称作“葫芦七兄弟”,守护着这颗凝聚团队多年心血的卫星,直到发射前最后一小时。

  “负一小时”倒计时响起,发射塔架周边几乎已“人去楼空”,“七兄弟”却还有最后一个任务———拔去为卫星充电的插头。听上去似乎和拔去手机充电器无异,这却是个让所有团队都捏把汗的关键步骤。负责执行这个任务的是“三十而立”的孔陈杰,去年首颗新一代北斗卫星发射时,也是他完成了这“最后一拔”。“演练过很多次了:坐着‘工具车,进入火箭,拔下插头,然后迅速撤离。”孔陈杰说,“去年第一次执行任务的时候心理压力特别大,晚上睡觉也老想着这事。这次‘轻车熟路,了,就没这么紧张了。”

  除了沈学民和质量主管王守亮,“葫芦七兄弟”其他5位几乎都是“85后”,绝大部分都不到30岁。事实上,整个“小卫星”团队平均年龄也只有31岁左右,团队骨干由“80后”甚至“90后”组成。

  “人因为高尚的事业而荣光。承担北斗这一国家重要任务,我们团队的使命感和责任心是常人难以想象的。”相里斌说,目前中国经济下行的压力越来越大,亟需产业结构调整。北斗全球系统一旦建成,将是我国继高铁之后能向世界各国输出的又一高科技成果,中国在全球的地位和影响力将进一步提升。


中国成功发射第五颗新一代北斗导航卫星

         2月1日15时29分,中国在西昌卫星发射中心用长征三号丙运载火箭(及远征一号上面级)成功发射第21颗北斗导航卫星。中新社发 宿东 摄

  中新社四川西昌2月1日电 (张素 王玉磊)2月1日15时29分,中国在西昌卫星发射中心用长征三号丙运载火箭(及远征一号上面级),成功发射了第五颗新一代北斗导航卫星,标志着北斗系统全球组网迈出坚实一步。

  北斗卫星导航系统是中国自主建设、独立运行的全球卫星导航系统。第五颗新一代北斗导航卫星由中国科学院微小卫星创新研究院(上海微小卫星工程中心)抓总,与中国电子科技集团公司等共同研制。

  该院院长、卫星总指挥相里斌表示,卫星具备全球及平稳过度RNSS导航信号、星间链路、自主运行、空间环境探测等四大功能,支持北斗全球导航系统试验以及多项关键技术攻关成果的验证。

  研制卫星的专家称,这颗卫星是北斗系统从区域导航走向全球导航的“关键星”。星间链路是北斗卫星导航系统的亮点,指的是不经过地面基站、实现卫星之间的通信,好比是“空间高速互联网”。

  该星入轨后,将与先期发射的四颗新一代北斗导航卫星共同开展星间链路、新型导航信号体制等试验验证工作,并适时入网提供服务。前期四颗新一代北斗导航卫星,分别于2015年3月30日、7月25日“一箭双星”、9月30日成功发射。这次也是中国发射的第21颗北斗导航卫星。

  根据北斗系统全球组网建设计划,2018年将率先为“一带一路”沿线国家和地区提供基本服务。2020年形成全球服务能力,建成国际一流的全球卫星导航系统。“北斗系统既是中国的空间基础设施,也应成为全世界空间和时间的基准设施。”相里斌说。

  中国卫星导航系统管理办公室主任冉承其表示,国家有关部门正在稳步推进北斗系统“走出去”,与各全球卫星导航系统、相关国际组织,特别是“一带一路”沿线国家和地区,广泛开展国际合作,积极承担国际义务,促进北斗系统服务全球、造福人类。

  配套运载火箭由中国航天科技集团公司所属中国运载火箭技术研究院研制,这是长征系列运载火箭的第224次飞行。远征一号上面级被称为“太空摆渡车”,可在太空将一个或多个航天器直接送入不同的轨道。(完)


中新社四川西昌2月1日电 (记者 张素)中国卫星导航系统管理办公室主任冉承其2月1日在接受中新社记者采访时说,当前北斗系统全球组网已正式拉开序幕,将在2016年再发射2颗北斗导航卫星。

        当日,第五颗新一代北斗导航卫星在西昌卫星发射中心成功发射。这也是中国发射的第二十一颗北斗导航卫星。

        冉承其表示,目前在轨运行的20颗北斗导航卫星状态良好。其中,新一代北斗导航卫星既可参与从2012年开始提供连续导航定位与授时服务的“北斗二代”系统,同时承担北斗系统全球组网验证任务,并适时入网提供服务。验证结束后,就将对其状态进行固化。 

      ”我们对于每颗卫星都会进行严密的监控和管理。总体来说,北斗系统运行情况比较稳定。即便出现特殊情况,比如受到空间环境的影响,我们都有一套预先准备的程序进行应急处置,处置能力也与国际水平相当。”冉承其说。

       冉承其表示,2016年还将发射2颗北斗导航卫星,作为已有卫星的备份和保底,“因为北斗系统已向国内外提供服务,我们要确保系统没有问题。发射备份的组网星,也就是为提高系统的可靠性和完好性”。

       北斗系统自2012年底正式提供区域服务以来,系统连续稳定运行,性能指标稳中有升,满足10米指标要求,部分地区性能优于承诺指标。根据北斗系统全球组网建设计划,2018年将率先为“一带一路”国家提供基本服务,2020年形成全球服务能力,建成国际一流的全球卫星导航系统。

       冉承其解释,如果能在2018年以前发射18颗左右的新卫星,就将构成全球基本星座。若想在两三年内高密集发射这么多同类型卫星,使其同批或分批组网,对于设计水平、生产能力、工艺检测、问题处置、发射能力等都是艰巨挑战。

       “我们在前期已做了很多准备。西昌卫星发射中心已完全具备实现高密度发射的能力,而我国目前研制高品质、高性能的北斗导航卫星也有中国航天科技集团及中国科学院两支队伍,保证了制造生产能力。”冉承其说。(完)


解码第五颗新一代北斗导航卫星的“绝佳气质”

2016年02月01日 20:35

  中新社四川西昌2月1日电 (记者 张素)2月1日中国成功发射第五颗新一代北斗导航卫星,标志着北斗系统全球组网迈出坚实一步。记者采访此间专家,解码这颗卫星的“绝佳气质”。

  “玲珑身材”

  这颗星由中国科学院微小卫星创新研究院(上海微小卫星工程中心)抓总,与中国电子科技集团公司等共同研制,从这家机构的名字就可猜出卫星何其“玲珑”。

  该院副院长、卫星总设计师林宝军说,卫星起飞重量不足1000千克,“这颗卫星也采用了中科院导航卫星专用平台,突破了轻量化框架面板式结构设计”。这也使得“太空摆渡车”远征一号上面级轻松将其送入中圆轨道(MEO)。

  2015年3月30日,同样由该院研制的新一代北斗导航卫星首发星成功发射,在轨运行10个月以来表现良好。“充分验证了框架面板式结构设计的先进性和可靠性。”林宝军说,这种“将载荷装在面板上”的做法,实践证明抗冲击、抗震动、导热性能好,使载荷在舒服的温度内工作。

  与首发星一样,第五颗新一代北斗导航卫星也采用高精度定姿技术。“首发星将指向精度提高了一个量级。”林宝军自豪地说,这使得传下来的数据平稳得“好像经过处理似的”。

  “安全大脑”

  芯片相当于“卫星的大脑”。首发星采用的是中国科学院计算技术研究所自主研发的“龙芯”。为了增强抗辐照能力,这次采用的是中科院上海微系统所研制的“新微芯安全芯片”。

  卫星副总设计师沈学民说,在距离地球22000公里的高空存在着无数的高能粒子,单粒子就能打穿卫星,带来不可估量的损失,“轻者造成‘栓锁’,好比是人类‘脑血栓’。重者将烧毁载荷”。

  专家称,新技术的抗高能粒子能力远超铝板,即便被高能粒子打入,累积电荷也很小。还可以实现集成电路中元器件的介质隔离,使各路信号不会相互干扰。

  “现已完成0.13微米的SOI工艺。”卫星副总指挥李国通说,有望借助这个面向空间辐照的高集成电路设计平台,自主开发大规模集成电路,“对于其他型号卫星来说也将是‘质的飞跃’”。

  “双手切换”

  中国科学院微小卫星创新研究院院长、卫星总指挥相里斌介绍,与以往配备铷原子钟不同,这颗卫星以更精密、更稳定的氢原子钟为“主钟”,可为其他四颗新一代北斗导航卫星定准。

  考虑到导航卫星的可靠性,这次同时也配备了两台铷钟,而“时频无缝切换技术”则确保一旦出现故障,可在氢钟之间、或是氢钟与铷钟之间切换。

  切换速度将达到皮秒级,1皮秒等于一万亿分之一秒,地面用户不会感觉到任何异常。

  “科学基因”

  据介绍,中科院微小卫星创新研究院是卫星系统总体单位,还有32个单位共同参与,其中的12家同为“中科系”。比如,上海天文台、武汉数物所、光电研究所制作星等均承担了星上关键设备的研制。

  “中科院的集成优势主要有两方面。其一是多学科优势。”相里斌说,卫星本身就是多学科综合总体,各家研究所的成果汇聚于此,推动卫星系统的进步。

  另一优势是“科学院的创新基因”。相里斌说,科学家们设计了诸多科学目标,而卫星是一种工具,双方相互驱动前行。比如,这颗卫星的功能就有空间环境探测,要去探测高能粒子可能带来怎样恶影响。

  “我们的责任不仅在于完成任务,还要承担国家提出的创新重任。所以我们不去重复别人已做过的事情。”沈学民说。

  这支团队已提出要打造中国卫星创新的“生力军”。他们还发起组建中国微小卫星创新联盟,旨在全国优势互补,共为中国航天“添活力”。(完)活力”。(完)


新一代北斗导航“关键卫星”成功发射

  新华社记者 王琳琳 黄益方

  2月1日,中国新一代北斗导航“关键卫星”在西昌成功发射。该星入轨后,将与先期发射的四颗同类卫星一起,共同开展星间链路、新型导航信号体制等试验验证工作,并适时入网提供服务,此次发射标志着中国北斗系统全球组网又迈出坚实一步。

  北斗系统,是中国自主建设、独立运行,与世界其他卫星导航系统兼容共用的全球卫星导航系统。“该星是中国迄今为止发射的第五颗新一代北斗导航卫星。之所以称作‘关键星’是因为该星升空后,会与前四颗卫星一道,对未来北斗系统的全球体制规划和技术标准进行全面验证,并基本确立北斗系统的全球组网模式,具有里程碑意义。”卫星总指挥相里斌说。

  据介绍,该卫星由中科院微小卫星创新研究院(上海微小卫星工程中心)抓总,与中国电子科技集团公司等共同研制,采用全新导航卫星专用平台,主要具备四大功能。

  其一,支持北斗系统从区域到全球的平稳过渡。此前,北斗二号系统的卫星组网主要覆盖中国及周边地区,属区域性导航系统。而新一代北斗系统的覆盖范围则瞄准全球。该星兼具区域导航、全球导航两套信号体制,可实现无缝切换,支持区域到全球的平稳过渡。

  其二,与前四颗新一代北斗导航卫星构建星间链路。“星间链路是中国北斗系统参与国际竞争,与美GPS、俄格洛纳斯系统、欧洲伽利略系统竞技的关键技术至高点。”卫星总师林宝军说,中国自主设计的星间链路技术具有频率高、波段宽、抗干扰强、保密性好等诸多优势,此颗卫星发射升空后,将充分验证时空测量与通信一体化的技术。

  其三,自主运行。该星可以实现自主管理,即不需地面支持,就能自主生存、且不出现任何卡顿。“与普通卫星不同,导航卫星发给地面的信号必须‘皮实’,首先要连续、其次才是高精度。自主运行可有效确保卫星信号的连续性、可用性。”林宝军说。

  其四,空间环境探测。卫星副总师沈学民介绍,该星属地球中圆轨道卫星,轨道高度约两万公里。在这一轨道上聚集着大量空间高能粒子,对卫星器件及其抗辐照功能构成巨大威胁,该卫星探测器将进一步探测高能粒子,进一步为北斗系统全球组网建设扫清障碍。

  值得一提的是,该星还采用了一大批中国自主研发的关键技术成果。比如,氢原子钟,是一种非常精密的计时器具,导航卫星只要时间定准了、位置自然就定准了。卫星副总指挥李国通介绍,该星首次将氢原子钟作为主用钟,可以在确保精准的基础上,极大提高时间测量的稳定性。

  此外,该星还首次搭载了由上海微系统所研制的超强“中国芯”。该芯片是高集成度的空间抗辐照专用芯片,应用前景巨大。“一旦试验成功,将为中国制造体积更小、集成化更高、可靠性更好的卫星做好铺垫,这对导航及其他型号卫星来说都是质的飞跃。”李国通说。

  随着无人机配送、无人驾驶等信息技术的飞速发展,科学家预测,“时间和位置服务”将掀起继互联网之后的又一次技术革命。中国将北斗系统作为国家重大空间信息基础设施。

  根据北斗系统全球组网建设计划,2018年中国将率先为“一带一路”沿线国家提供基本服务;2020年形成全球服务能力,建成国际一流的全球卫星导航体系。

  “只剩不到3年的时间,中国还将持续发射近20颗北斗导航卫星。北斗不仅服务中国利益,更是服务全人类的时空基础设施。让世界人民在全球每个角落都能享受到来自中国的航天高科技,是中国北斗人的使命和光荣。”相里斌说。



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