1月12日7時(shí)18分，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號(hào)乙運(yùn)載火箭（及遠(yuǎn)征一號(hào)上面級(jí)），以“一箭雙星”方式成功發(fā)射第二十六、二十七顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星，正式拉開了新年度北斗高密度發(fā)射序幕。這是中國科學(xué)院今年在航天領(lǐng)域的“開局之戰(zhàn)”，也是西昌衛(wèi)星發(fā)射中心今年的第一個(gè)發(fā)射任務(wù)。作為中科院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院2018年的首發(fā)雙星，它們?cè)诩夹g(shù)上有何創(chuàng)新與突破？

　　“和北斗二號(hào)相比，北斗三號(hào)把服務(wù)從區(qū)域拓展到了全球?！毙l(wèi)星總設(shè)計(jì)師林寶軍說，美國的GPS系統(tǒng)一度是導(dǎo)航系統(tǒng)的代名詞，但如果美國人把GPS信號(hào)關(guān)了，沒有了時(shí)間和位置信息，我們就會(huì)受制于人，因此必須要建造屬于中國人自己的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。

　　切換備份信號(hào)時(shí)，用戶感覺不到

　　這次發(fā)射的北斗導(dǎo)航衛(wèi)星有何特色？“首先是設(shè)計(jì)理念創(chuàng)新，引入了功能鏈的概念，使得小衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)了大衛(wèi)星的功能?！绷謱氒娊榻B，過去一般是按分系統(tǒng)來整合載荷，現(xiàn)在則按學(xué)科劃分，實(shí)現(xiàn)了專業(yè)的人做專業(yè)的事情。這顆衛(wèi)星從原先的2噸大幅度瘦身，原本十幾個(gè)分系統(tǒng)需要20多臺(tái)計(jì)算機(jī)控制，現(xiàn)在優(yōu)化為1臺(tái)，大大簡(jiǎn)化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，也提升了衛(wèi)星的可靠性。

　　全球首創(chuàng)導(dǎo)航星座星間鏈路技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了一星通、星星通。衛(wèi)星觀測(cè)效率提高了10到30倍，測(cè)控的覆蓋率從30%提高到了100%，對(duì)長達(dá)7萬公里的衛(wèi)星距離測(cè)量精度達(dá)到了1厘米，導(dǎo)航能力上了一個(gè)新臺(tái)階。衛(wèi)星采用了許多高可靠高可用的技術(shù)。比如，導(dǎo)航的核心就是時(shí)間，目前使用的氫鐘比銣鐘精度高一個(gè)數(shù)量級(jí)，大約1000萬年才誤差一秒，而且切換過程用戶根本感覺不到，在20皮秒（1皮秒等于一萬億分之一秒）內(nèi)就可以完成故障檢測(cè)和“無縫切換”，實(shí)現(xiàn)自主連續(xù)提供信號(hào)。這就意味著，如果開車時(shí)導(dǎo)航信號(hào)中斷，可以在用戶察覺不到的情況下切換到備份信號(hào)。

　　令人自豪的是，衛(wèi)星載荷的核心關(guān)鍵技術(shù)全部實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)化。

　　著眼于解決“卡脖子”的實(shí)際問題

　　“每一次技術(shù)突破，都是著眼于解決‘卡脖子’的實(shí)際問題?！绷謱氒娬f。為了實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星的高可用性，他們?cè)谠O(shè)計(jì)之初就大膽設(shè)想能否不依賴地面直接在空間修改程序，也就是說任何一個(gè)設(shè)備軟件功能出現(xiàn)問題，都能在空間恢復(fù)。即使在團(tuán)隊(duì)內(nèi)部，很多人都覺得不可能實(shí)現(xiàn)，認(rèn)為這一想法過于冒進(jìn)。過去，如果通過地面系統(tǒng)來指揮修改程序，一般需要好幾天時(shí)間，這樣衛(wèi)星的可用性就大大降低了。林寶軍回憶，當(dāng)時(shí)用了一周時(shí)間在團(tuán)隊(duì)做工作，最終大家形成了共識(shí)。

　　“要想實(shí)現(xiàn)彎道超車，就要有自己的創(chuàng)新技術(shù)，敢于去嘗試?！毙l(wèi)星副總設(shè)計(jì)師沈?qū)W民說。以往的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)多依賴于地面站，由于領(lǐng)土領(lǐng)海限制，我國的地面站在境外的建設(shè)還相當(dāng)有限。為了解決這一現(xiàn)實(shí)問題，攻克了導(dǎo)航星座星間鏈路技術(shù)與自主導(dǎo)航技術(shù)，從而解決了導(dǎo)航系統(tǒng)過于依賴地面站的問題，即使在地面站不足的情況下，也能保證導(dǎo)航精度。

　?。ㄔd于《解放日?qǐng)?bào)》 2018-01-13 03版）