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引领航程的“北斗国家队”——记五院西安分院北斗三号卫星团队
来源:中国航天报     日期:2020年06月08日    字体:【】【】【

日前,陕西省第19届“陕西青年五四奖章”获奖集体揭晓,航天科技集团五院西安分院北斗三号卫星团队获该奖项。据悉,今年春节期间,面对严峻疫情,西安分院北斗三号团队迅速成立青年突击队,兵分三路在西安、北京、西昌,保障今年北斗三号卫星的发射任务按计划执行。

今年上半年,最后一颗北斗三号卫星将进入轨道,届时,北斗导航卫星服务将覆盖全球。目前已在轨运行的29颗北斗三号卫星及试验星中,14颗卫星的导航分系统、天线分系统、星间链路子系统等全部有效载荷及全球短报文通信、搜救等增量载荷,均由该团队提供。

该团队曾获得2016年国家科学技术进步奖特等奖,2017年全国创新争先奖、军队科技进步一等奖(3项)、军队科学科技进步三等奖、国家级专利及标准38项,2019年获“陕西好青年”等几十项荣誉,这支年轻的北斗三号团队不骄不躁,踏实前行。

西安分院一直是我国卫星有效载荷研制的国家队,承担了北斗一号、北斗二号卫星全部有效载荷的研制。而在北斗三号卫星有效载荷的研制工作中,他们遇到了强劲的对手。“如果我们的产品不如对手,就算不上‘国家队’了。”这是西安分院北斗三号团队的共识。

从2012年起,“比测”就贯穿在西安分院北斗三号团队的研制过程中,比总体方案、比分系统、比单机、比飞行试验星、比信号质量……“比”成了研制人员的常态。为了满足需求且在竞争中处于优势地位,西安分院北斗三号团队持续不断优化产品。

除了“比”,“新”和“变”也是西安分院北斗三号团队需要面对的难题。

信号质量评估,是在北斗三号卫星导航系统建设过程中提出的全新考核要求。为实现信号质量评估的指标,北斗三号团队必须查看所有单机联试结果,对于不满足指标要求的地方进行反复调试和优化。要知道,每一颗卫星都必须经过这个环节,而每颗星的不同阶段又有不同的要求,任务复杂度可想而知。

在该团队努力下,北斗三号6颗MEO卫星信号质量指标水平可与GPS、“伽利略”媲美,有效保障了导航信号的连续性和定位精度。

相比北斗一号和北斗二号,北斗三号卫星对信号的可靠性和连续性提出了更高的要求,以应对需求变化和未知风险。要实现新的功能,就需要对软硬件进行大规模更改,这就使团队面临正样产品研制和设计改进同时进行的挑战。

为此,北斗三号团队成员分为两组,一组人员专注于新方案的设计和验证,另一组人员按计划进行调试和测试工作。经过两个多月的集智攻关,新的软件代码规模由5000多行扩大到9000多行,实现了产品在轨重构功能。

如今,北斗三号卫星多个有效载荷产品都具备在轨重构功能,这相较于现有北斗导航系统来说是一个巨大的创新和提升。同时,有效载荷系统的重构能力与GPS相比也毫不逊色。

从2012年北斗三号卫星研制工作开始,西安分院北斗三号团队在短短的几年里完成3颗飞行试验星和近20颗卫星的研制发射任务,压力巨大。为此,该团队开展技术攻关,实现了RDSS服务从区域走向全球,报文通信能力提升一个数量级,用户容量提升一个数量级,用户发射功率需求降低一个数量级,使用户体验大幅提升。

同时,该团队着眼于持续提升星载原子钟性能,最终实现长寿命、高精度、小型化、全国产的目标,它的体积重量缩小近一倍,精度提升一个半数量级,达到600万年相差一秒的精度水平。此外,该团队还全球首创混合体制星间链路,孕育出几十颗星、几万公里高精度网络化测量型星间链路,有力确保了我国按计划建成高精度全球卫星导航系统。

在与其他单位合作方面,西安分院北斗三号团队与30多家国内一线科研、高校等优势单位共同创立“用研一体化”协作模式,推动了我国卫星导航及相关技术的迅速发展。

不仅如此,他们还开发了产品快速设计与仿真等平台,实现了产品设计过程数字化、研制过程信息化、数据测试判读过程自动化的智能化生产能力,大大缩短了单机、分系统产品的研制周期,提高了生产效率,卫星有效载荷系统研制周期由2~3年缩短为1~1.5年,为我国加速推进航天强国建设贡献了强有力的青春力量。(张昊)

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