北斗三號全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)正式開通 向全世界提供連續(xù)穩(wěn)定服務

北斗三號全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)建成暨開通儀式將于今天（7月31日）上午舉行。

北斗系統(tǒng)第五十五顆導航衛(wèi)星暨北斗三號最后一顆全球組網(wǎng)衛(wèi)星于近日完成在軌測試、入網(wǎng)評估等工作正式入網(wǎng)。它是6月23日在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射的。

北斗三號全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)向全世界提供連續(xù)穩(wěn)定的服務

2018年年底，北斗導航系統(tǒng)已經(jīng)開始向全球提供服務。

經(jīng)過一年半的持續(xù)建設(shè)，今天的北斗能力提高到如何呢，一起來看一下。

與世界上其他衛(wèi)星導航系統(tǒng)不同，北斗系統(tǒng)由地球靜止軌道、傾斜地球同步軌道以及中圓地球軌道三種軌道組成，能夠更好地服務于我國及周邊地區(qū)，同時也讓它除了導航、定位、授時服務外，還具備短報文通信的功能。

航天科技集團五院、北斗三號衛(wèi)星總設(shè)計師 陳忠貴：我們整個國家周邊地區(qū)，包括東盟或者是亞太地區(qū)，那么它（北斗）的服務精度就要高，因為它這一塊我們衛(wèi)星數(shù)量比較多。那么在兩極地區(qū)我們也是服務精度應該更高，因為我們IGSO（傾斜地球同步軌道）衛(wèi)星也是能夠覆蓋到兩極地區(qū)，在兩極地區(qū)上面運行的時間也比較長。

據(jù)了解，北斗二號發(fā)射的20顆衛(wèi)星中，目前仍有15顆在提供服務。加上北斗三號的30顆衛(wèi)星，整個北斗系統(tǒng)累計有45顆衛(wèi)星可以在軌提供服務。根據(jù)全球?qū)Ш蕉ㄎ幌到y(tǒng)評估數(shù)據(jù)，北斗目前的精度水平完全達到預期標準。

航天科技集團五院、北斗三號衛(wèi)星總設(shè)計師 陳忠貴：我們在全球定位精度，我們提供的承諾是在5到10米，那么實際上我們的一個精度都在3到5米；那么我們在亞太地區(qū)，我們實際測出來的水平是在1到3米這樣一個精度。

作為北斗三號衛(wèi)星的總設(shè)計師，陳忠貴從1997年開始就參與北斗工程的建設(shè)。今天的北斗三號全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)開通儀式，在他看來更是一個開始。他們要保證北斗系統(tǒng)接下來的長期穩(wěn)定運行。

航天科技集團五院、北斗三號衛(wèi)星總設(shè)計師 陳忠貴：北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)的開通儀式，是我們北斗一個重要的承諾，向全球用戶提供連續(xù)、穩(wěn)定的服務。我作為一個參與的一個建設(shè)者感到無比自豪。

創(chuàng)新的北斗：星間鏈路全面驗證

在北斗三號系統(tǒng)中，研制人員增加了星間鏈路的設(shè)計，也就是衛(wèi)星不僅能與地面連接，衛(wèi)星之間也可以互相測距并傳遞數(shù)據(jù)，這大大提高了北斗系統(tǒng)的定位精度。

專家介紹，在北斗三號研制之初，團隊一直面臨著一個困難。就是我國并沒有像美國、俄羅斯等國家一樣，在全球范圍內(nèi)設(shè)立測控站。這就可能導致當衛(wèi)星運行至境外時，管理人員無法對衛(wèi)星的軌道和時鐘進行及時的修正，造成導航衛(wèi)星的精度下降。為了解決這個問題，團隊想到了星間鏈路的方式。

航天科技集團五院、北斗三號衛(wèi)星總設(shè)計師 陳忠貴：就是星和星之間能夠相互之間進行通信，把它相應的衛(wèi)星相關(guān)遙測的一些參數(shù)，這個性能水平，然后及時傳回到國內(nèi)來進行分析，和境外的衛(wèi)星進行取得聯(lián)系，或者進行對它進行操控，保證衛(wèi)星能夠盡快提供更好的一個服務。

除了解決海外測控站的問題外，星間鏈路還可以幫助衛(wèi)星進行自主導航和自主監(jiān)測。也就是說即便離開了地面支持，衛(wèi)星仍舊可以為用戶提供定位服務。這就大大提高了北斗系統(tǒng)的可靠性，同時還將定位精度大幅提升。

航天科技集團五院、北斗三號衛(wèi)星總設(shè)計師 陳忠貴：一個就是我們在星上保證（衛(wèi)星）下行信號連續(xù)不中斷，第二個就是（衛(wèi)星）這信號或者（有）什么不健康，（衛(wèi)星）會自主進行處理，保證連續(xù)穩(wěn)定的一個服務，這個還是很有信心的。

創(chuàng)新的北斗：星箭分離階段實現(xiàn)太陽翼展開

在北斗三號最后一顆組網(wǎng)衛(wèi)星的發(fā)射任務直播中，首次從太空的視角見證了北斗衛(wèi)星太陽翼展開的過程。而且科研人員實現(xiàn)了中高軌衛(wèi)星在星箭分離階段即完成太陽翼展開，這在以前是沒有先例的。

這個震撼的畫面背后，其實也是航天人不斷創(chuàng)新、精益求精的結(jié)果。

創(chuàng)新的北斗：詳解太陽翼展開震撼畫面

在以往中高軌衛(wèi)星的飛行程序設(shè)計中，為確保太陽翼展開過程安全穩(wěn)定可靠，一般會在星箭分離后半個小時左右才會實施這個操作。

航天科技集團五院、北斗三號衛(wèi)星副總設(shè)計師 劉天雄：從星箭分離到智利站大概17分鐘，（以前這期間）我們不敢對衛(wèi)星操作。然后到智利站之后17分鐘我們再做一些相關(guān)的準備工作，然后（程序控制）啟動太陽翼展開。這是（以前）一個固定的程序。

對于衛(wèi)星來說，越早進行太陽翼展開，越能確保它更早地獲取能量、安全飛行。隨著我國遠望船的測控能力有了大幅提升，可以在星箭分離之后爭取到三分鐘的測控時間。研制團隊開始著手進行設(shè)計創(chuàng)新，希望能夠在這三分鐘之內(nèi)實現(xiàn)太陽翼展開。

由于此前從未有過中高軌衛(wèi)星在星箭分離階段即完成太陽翼展開的先例，想要在原本已經(jīng)很成熟的技術(shù)上做這么大的改進，其實要冒很大的風險。

航天科技集團五院、北斗三號衛(wèi)星副總設(shè)計師 劉天雄：實際上（以前）是34分鐘開始展開（太陽翼），那是一個20年的程序沒有變過，非常成熟非常可靠。為了盡快見到太陽，我們增加一段程序。這個程序雖然我們地面做過驗證，但是天上是第一次飛，凡是新的可能都有風險，就是說（太陽翼）展開以后，內(nèi)心里這塊石頭（才）落下來了。

這次大膽創(chuàng)新帶來的不僅僅是太陽翼展開時震撼的畫面，更是為衛(wèi)星盡早獲取能源、安全運行奠定了基礎(chǔ)。同時，還為衛(wèi)星節(jié)省了燃料，也意味著延長了衛(wèi)星的使用壽命。