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北斗系统绝大多数卫星有效载荷都是“西安造”

发布日期:2018-12-28 | 来源:华商报  
核心提示:12月27日下午,中国卫星导航系统管理办公室在国新办新闻发布会上宣布,北斗三号基本系统建成,提供全球服务,这标志着北斗系统正式从区域走向全球。


12月27日下午,中国卫星导航系统管理办公室在国新办新闻发布会上宣布,北斗三号基本系统建成,提供全球服务,这标志着北斗系统正式从区域走向全球。发布会上,中国卫星导航系统管理办公室主任、北斗卫星导航系统新闻发言人冉承其等介绍了相关情况。


北斗在亚太定位精度为水平5米高程5米


会上发布了新的北斗系统公开服务性能规范2.0版。北斗系统服务区为全球;定位精度为水平10米、高程10米(95%置信度);测速精度为0.2米每秒(95%置信度);授时精度为20纳秒(95%置信度);系统服务可用性为优于95%。其中,北斗系统在亚太地区的定位精度为水平5米、高程5米(95%置信度)。包括“一带一路”国家和地区在内的世界各地,均可享受到北斗系统服务。


截至2018年12月,北斗系统在轨工作卫星33颗,包含15颗北斗二号卫星和18颗北斗三号卫星。2019年至2020年,我国还将发射11颗北斗三号卫星和1颗北斗二号卫星,在巩固亚太区域服务的同时,还将进一步提升全球服务性能。


手机提供的位置信息70%都是北斗提供


另据北斗卫星导航系统杨长风总设计师此前介绍,北斗卫星导航系统是中国正在实施的自主发展、独立运行的全球卫星导航系统,可在全球任何地点、任何时间、任何气候条件下,为用户提供高精度、高可靠的定位、测速、授时服务,并兼具特有的短报文通信能力。


北斗在行业区域应用方面显现规模化效益。北斗已在公安、交通、渔业、电力、林业、减灾等行业得到广泛应用,正服务于智慧城市建设和社会治理。超过500万辆营运车辆上线,建成全球最大的GNSS车联网平台,据统计,2017年道路运输重大事故率和人员伤亡率均下降近50%以上。公安出警时间缩短近20%,突发重大灾情上报时间缩短至1小时内,应急救援响应效率提升2倍。全国4万余艘渔船安装北斗,累计救助渔民超过1万人,已成为渔民的海上保护神。基于北斗的高精度服务,已用于精细农业、危房监测、无人驾驶等领域。


杨长风介绍,北斗的大众应用触手可及。北斗由“高大上”转为“接地气”,日益走近百姓生活。


“手机提供的位置信息,70%都是北斗提供的。”世界主流手机芯片大都支持北斗,国内销售的智能手机,北斗已成为标配。支持北斗的手表、手环、学生卡,更加方便和保护人们的日常生活。以北京为例,33500辆出租车、21000辆公交车安装北斗,实现北斗定位全覆盖;1500辆物流货车及19000名配送员,使用北斗终端和手环接入物流云平台,实现实时调度。


北斗三号对标世界一流,增加星间链路、全球搜索救援等新功能,播发性能更优的导航信号。星载原子钟天稳定度达E-15量级,定位精度2.5至5米,较北斗二号提升1至2倍。在系统建设方面,北斗系统数十颗北斗卫星分别在地球静止轨道卫星、中圆地球轨道卫星、倾斜地球轨道卫星三种轨道运行,这种混合星座设计为我国首创。


在应用与产业化方面,已形成北斗完整产业链。2020年底,我国将建成世界一流的北斗三号系统,提供全球服务。2035年,将建成以北斗系统为核心的综合定位、导航、授时体系。届时,北斗将以崭新姿态、更强能力、更好服务,造福人类,服务全球。


绝大多数卫星有效载荷都是“西安造”


北斗导航卫星的有效载荷是打造中国时空基准的核心,位于西安航天产业基地的航天科技集团公司五院西安分院,是我国北斗导航卫星有效载荷总体设计与产品研制的主力军。


二十多年来,西安分院坚持自主创新,承担完成了北斗一号4颗卫星、北斗二号18颗卫星全部有效载荷研制任务。北斗三号全球卫星导航系统共计35颗卫星(5颗试验星和30颗正样卫星),西安分院迄今承担了其中23颗卫星有效载荷研制任务。


1994年,国家正式批准北斗一号双星定位系统立项,中国开始第一代卫星导航系统的研制建设。航天504所(西安分院前身)承担了卫星有效载荷系统和跟踪子系统的技术攻关和产品研制工作。


2004年9月,北斗二号导航系统立项。西安分院的北斗研制团队历经8年奋斗,终于实现了高稳星载原子钟技术、星载精密测距技术、连续稳定的导航信号生成技术等为代表的多项关键技术突破。


2012年,西安分院启动北斗三号研制工作。据西安分院北斗三号卫星副总师张立新介绍:“西安分院研制队伍开展技术攻关,持续提升RDSS载荷能力,实现RDSS服务从区域走向全球,实现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,用户体验大幅提升。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,体积重量缩小近一倍,精度提升一个半数量级,达到六百万年相差一秒的精度水平。全球首创混合体制星间链路,10年怀胎孕育出30多颗星、几万公里高精度网络化测量型星间链路,有力地确保了我国按计划建成高精度全球卫星导航系统。”


其中,铷钟作为导航卫星的频率基准,直接决定着导航卫星定位、测距、授时的准确性,是整个导航卫星的心脏,更是打造中国时空基准的核心之一。西安分院是北斗导航卫星铷钟的诞生地、技术成熟地。在铷钟的研制历程中,西安分院以强有力的技术为支撑,为北斗导航卫星装上了强劲的“中国心”。


2007年4月14日,北斗二号卫星飞行试验星成功发射。卫星搭载了由西安分院抓总,北京大学、510所联合研制的两台铷钟,并作为主钟使用,且在轨表现良好。


2012年,在北斗二号一期发射的最后3颗卫星中,改变了以往的国产化铷钟为主钟、进口铷钟为备份的搭配模式,国产化铷钟完全取代了进口铷钟,导航卫星全部装上了国产化铷钟。


2017年11月15日,北斗三号首发双星成功发射,西安分院为北斗三号卫星抓总研制的铷钟,在稳定度指标方面,较北斗二号区域导航系统提高了10倍,达到世界先进水平。


铷钟的技术进步,直接推动了我国新建设的全球导航系统定位精度由之前区域系统的10米跨越到后续全球系统米级分辨率,测速和授时精度同步提高一个量级,为建立中国时空基准、推动北斗导航系统更广泛的社会应用打下了坚实基础。


2018年,我国成功发射了17颗北斗三号卫星,其中的9颗有效载荷由西安分院提供,而且装上了西安分院研制的17台铷钟。至此,该院为北斗二号、北斗三号导航系统累计提供国产化星载铷钟69台,有力地支撑了北斗系统工程的建设与发展。 (记者 马虎振 通讯员 张平 张昊)


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