北斗导航系统已步入新时代! 但背后故事惊心动魄!
浏览:214 发布日期:2017-11-16 10:36

11月5日,北斗三号双星在西昌卫星发射中心发射成功。这是北斗三号卫星的首次发射,标志着中国北斗卫星导航系统步入全球组网新时代。央视专访北斗卫星导航系统总设计师杨长风,听他讲述北斗幕后故事。


突破封锁


造出卫星导航系统的“心脏”


 

11月5日19时45分,我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭,成功发射两颗北斗三号全球组网卫星。


中国是继美国、俄罗斯之后世界上第三个拥有自主卫星导航系统的国家。我国从上世纪后期开始探索,并逐步形成北斗一、北斗二、北斗三三步走的发展战略,逐步从服务国内到亚太再到全球。然而,这个建设过程却困难重重。


2005年,当时正在建设的北斗二号系统的“原子钟”突遇问题。原子钟就如同一块“手表”,为卫星导航用户提供精确的时间信息服务。高精度的时间基准技术直接决定着系统导航定位精度,对整个工程的重要性如同人的心脏。


国外的技术封锁,坚定了科研人员自力更生的信念。杨长风说,大家有了一个共识,核心关键技术,必须要突破,不能受制于人。当时北斗人有一句话,“六七十年代有原子弹,我们的北斗人一定要有我们自己的原子钟”。 


他们成立了三支队伍同时开展研发,并在基础理论、材料、工程等领域同步推进。就这样,仅仅用了两年的时间,科研团队就攻克了原子钟这个最大技术屏障。不仅如此,现在用在北斗三号上的原子钟,(其精度)已提升到每300万年才会出现1秒误差,完全满足了我国的定位精度要求和卫星的使用寿命。


背水一战


最后时刻挤进“导航俱乐部”


2007年,难题又来了。


导航卫星发射上天的前提是要有合法的轨道位置和频率资源,这是世界各国必争的宝贵资源。2000年我国在国际电联组织争取到了轨道位置和频率资源,但这不是永久的,必须要在7年的有效期内发射卫星成功收到信号,才算是真正占有这块“太空国土”。


 我国原计划在2007年底发射首颗北斗导航卫星,但是如果按照这个时间,好不容易申请的轨道位置和频率就过期了。北斗团队夜以继日,终于赶在2007年4月初的时候,进入到了最后的发射阶段。但是新的问题出现了。 


杨长风:运载火箭上了发射塔架,进行第三次总检查的时候,突然卫星应答机异常,应答机是天上、地下信号联通的关键。确保拿到频率资源,要有这个信号,于是我们把应答机取出来进行修复。


此时留给杨长风他们用来修复的时间只剩下了三天的时间。他们爬上塔架打开火箭、拨开卫星,拿出有问题的应答机设备,从西昌赶到成都,从零开始,重新进行检验测试。


 杨长风:那个时候,我们只能用汽车运过去,颠簸四五个小时,都是怀里抱着的,防止车的震动,像个孩子一样保护着。


记者:那三天,您怎么度过的?


杨长风:那三天说句实在话,心情紧张、沉重、压力也很大,72小时基本上没合眼。


2007年4月14日4时11分,这颗肩负着重要使命的北斗卫星起飞,于4月17日20时许传回了信号。此时。距离国际电联的“七年之限”只剩不到4个小时。 


记者:您这一讲,我其实觉得风险蛮大的,如果三天内问题没解决,意味着我们可能丧失了这个空间的国土了。


杨长风:对,所以当时我说抢占这个频率叫背水一战。我记得我们第一组卫星信号发下来的时候,我们当时一个操场摆了一个桌子,摆了十几个接收机,同时接到这样一个信号的时候,当时整个操场的人都欢呼跳跃。我当时高兴激动得都流泪了,无意识地就热泪盈眶了,这是一种压力的释放。


“零窗口”发射


卫星成功躲过雷击


2011年7月27日,矗立在发射塔架上的第九颗北斗导航卫星发射在即,但当时 当时,气象预报是决策的唯一依据。大家在等,也是在盼,40分钟的发射窗口一点一点过去了,还是没有一点好转的迹象。就在发射窗口关闭前5分钟,气象预报雷电可能会有一个短暂的间歇。机会稍纵即逝,北斗团队果断决策,火箭带着卫星破云而出。


应用广泛


30多颗卫星2020年将全球组网 


北斗人一步一个脚印,实现了跨越式发展。甚至开创了很多只有北斗卫星才有的新技术。建设北斗卫星导航系统,最终就是为了应用。事实上,北斗系统这些年已成功应用于我国的测绘、电信、水利、渔业、交通运输、森林防火、减灾救灾和公共安全等很多领域。


据我国权威部门统计,2016年北斗系统已实现产值2000亿,这其中并不包括由此产生的社会效益和间接效益。以这次北斗三号的首次发射任务为起点,我国将迎来北斗三号卫星高密度发射。到2018年年底,将有18颗北斗卫星发射升空,到2020年,将完成30多颗北斗三号卫星的全球组网。 


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