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“吉星”成长记:第41颗北斗导航卫星研制历程扫描

时间:2018-11-02 21:23来源: 作者:admin 点击: 20 次
人民网北京11月2日电(赵竹青)“吉星”是刚刚成功发射的第41颗北斗导航卫星的昵称。作为北斗三号的首颗GEO卫星(地球同步轨道导航卫星),“吉星”在北斗三号卫星系统中功能最多、信号最多、体型最大、寿命最长,同时还承担着北斗二号向北斗三号平稳过渡的重大责任。记者从航天科技集团五院了解到,“吉星”的成长

人民网北京11月2日电(赵竹青)“吉星”是刚刚成功发射的第41颗北斗导航卫星的昵称。作为北斗三号的首颗GEO卫星(地球同步轨道导航卫星),“吉星”在北斗三号卫星系统中功能最多、信号最多、体型最大、寿命最长,同时还承担着北斗二号向北斗三号平稳过渡的重大责任。

记者从航天科技集团五院了解到,“吉星”的成长是快速的,也是艰辛的,饱含了研制者的心血与汗水。

起步:攻城不畏坚,苦战能过关

要实现2020年我国导航系统三步走的战略,必须提前开展北斗三号的论证工作,按照国家的统一部署,北斗三号工程于2009年正式启动,同年,航天五院成立北斗三号项目办,启动北斗三号卫星的论证工作。

“路漫漫其修远兮,吾将上下而求索”。在功能、指标和应用需求尚不明确的情况下,航天五院北斗三号卫星论证团队与大总体一道开展需求调研,深入民航、铁路、船运、渔业、交通管理等用户单位调研需求,对标GPS、Galileo、Glonass等卫星导航系统功能、指标,并结合我国的科研水平和能力,初步提出了卫星的功能体系和指标体系,为北斗三号卫星导航系统的建设奠定了初步的基础。北斗三号与北斗二号相比,功能要求更多、指标要求更高、健壮性要求更强、可用性可靠性要求更高。

如何在短时间内实现系统功能性能的跃升,是摆在北斗三号论证团队面前的一项难题。在迟军总指挥、陈忠贵总设计师的带领下,查资料、对标准、建模型、做布局、编方案,不断迭代,深入论证卫星系统功能、技术可行性,形成一系列满足各方不同需求的技术论证报告,引领需求逐步走向收敛。

无线电测定业务是北斗卫星导航系统的一个特点和重要标志,向用户提供用户自身位置的同时,也支持用户向相关方提供用户位置,并可进行短报文通信,此功能是北斗系统的特有功能,在渔业、灾难救援中多次发挥重大作用。为进一步提升无线电测定业务的功能、提升信号强度、拓宽容量、降低用户终端发射功率,北斗三号卫星论证团队论证了一系列系统方案,最终收敛于某无线电测定方案,并顺利完成了整星方案转初样。

攻坚:时来不可失,负重以致远

北斗三号卫星工程是一个庞大的系统工程,为确保工程的可行性,组网星研制前,投产了数颗试验卫星,主要验证工程的可实现性和正确性。根据工程规划,试验星中并无吉星。因此,相对于其它轨道卫星,吉星面临着研制周期短、研制难度大的双重困难,这就要求吉星研制团队付出更多的时间、精力去弥补无试验星所带来的缺失。

2015年9月,吉星转入初样阶段,研制节奏显著加快。根据设计方案,研制团队用最短的时间、最科学的会签方式完成了接口协议文件的签署,并同步启动了全部设计工作,设计效率超过以往,又快又好的完成初样阶段的各类设计工作。由于吉星天线增多且射频信号种类繁多,为充分验证系统功能、频率兼容性等,吉星初样阶段在西安分院某远场测试场地开展了规模空前的远场试验;为确保试验的有效性,研制团队进行了科学的策划与设计,并投产了远场试验专用工装;针对设计任务重、投产周期短、工装类型多、运输条件差等一系列难题,研制团队牺牲休息时间,到生产厂家跟产,协调处理生产过程中的技术问题和难题。7月骄阳似火,8月阴雨连绵,研制团队顶高温、战酷暑,完成了一系列测试,取得了大量试验数据,消除了载荷设计中的问题隐患,证明了设计的正确性。

针对试验卫星在轨展开时遇到的问题,吉星从四个方面对天线方案进行深度改进设计,重新投产了鉴定件,基于鉴定试验条件开展了一系列试验,试验结果表明,改进后的构架天线满足要求,能够满足吉星各阶段的功能需要。

时光飞逝,奋斗不止。伴随着各类关键技术攻关的顺利通过并得到验证,整星初样研制工作顺利完成,并于2017年初顺利转入正样阶段。2017年5月,整星正样部装正式交付,并按照计划节点完成了三舱分解等工作,于2018年1月底完成三舱对接。整星总装与测试过程中,卫星研制队伍克服了总装工作多、总装状态多、测试项目多、技术难度大、测试资源紧张等一系列难题,在总体、总装、测试的共同努力下,吉星陆续完成了出厂前所有的总装与测试,工作并最终在确保质量的前提下,按计划于9月15日完成了北京地区所有研制工作。

冲刺:锋自磨砺出,香自苦寒来

2018年9月17日凌晨3:00,吉星在夜幕中飞向西昌卫星发射中心,研制团队开始了发射前的最后冲刺工作。

此时,发射场辅线工作已提前开展并就位,静待吉星。与其它北斗三号卫星不同,吉星两副大型构架天线都需要在发射场完成展开、收拢与装星,工作项目多,但由于受到卫星无线测试的影响,不能并行安排工作;为确保天线工作满足整星进度要求,白天卫星测试,晚上天线进行总装工作。天线团队能吃苦、不怕累,连续10多夜晚超常规加班开展工作,为整星进度作出了巨大努力。

按照发射场工作计划,吉星需要完成一系列的总装及测试工作,由于总装工作多、测试项目多,另外还存在与其它卫星存在厂房资源需求冲突的难题,试验队只能从自身发掘潜力,对每一项工作都详细策划、精心准备,确保总装、测试工作高效率完成;对于超出时间计划的工作项目通过加班完成,保证所有工作日清日结,不给后续工作留尾巴。通过40多天的连续作战,试验队圆满完成全部工作,吉星蓄势待发。

航天五院“吉星”研制团队在困难面前从未低头、在辛苦面前从未喊累,凭着这样能吃苦、善战斗的精神,他们啃下了硬骨头,助北斗登上了新高度。

(责编:白宇)

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