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人民网北京11月2日电(记者赵)“吉星”是刚刚成功发射的第41颗北斗导航卫星的昵称。“吉星”作为北斗三号的第一颗地球同步轨道导航卫星,是北斗三号卫星系统中功能最多、信号最多、体积最大、使用寿命最长的卫星,对北斗二号向北斗三号的平稳过渡负有重大责任。
记者从航天科技集团第五研究院了解到,“吉星”的成长是迅速而艰巨的,充满了开发商的心血和汗水。
开始:围攻不怕力量,艰苦的工作可以过去
为了在2020年实现中国导航系统的三步走战略,有必要提前开展北斗三号的示范工作。根据国家的统一部署,北斗三号项目于2009年正式启动。同年,第五航天研究院成立了北斗三号项目办公室,开始北斗三号卫星的示范工作。
“去修远的路很长,所以我要走上走下。”在功能、指标和应用要求尚不明确的情况下,第五航空航天研究院北斗三号卫星演示团队和全体人员共同开展了需求调研,深入到民航、铁路、航运、渔业、交通管理等用户单位的研究需求中,对gps、伽利略、glonass等卫星导航系统的功能和指标进行了基准化,并结合我国的科研水平和能力。 初步提出了卫星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。与北斗二号相比,北斗三号需要更多的功能、更高的指标、更强的鲁棒性以及更高的可用性和可靠性。
如何在短时间内实现系统功能和性能的飞跃,是北斗三号示范团队面临的一个难题。在总指挥官迟军、总设计师陈的带领下,我们进行了数据搜索、标准制定、模型搭建、布局规划和方案编制,反复深入论证了卫星系统的功能和技术可行性,形成了一系列满足各方不同需求的技术论证报告,引领需求逐步趋同。
无线电测量服务是北斗卫星导航系统的特色和重要标志,它为用户提供自己的位置,也支持用户向相关方提供自己的位置,并可以进行短信通信。该功能是北斗系统独有的功能,多次在渔业和救灾中发挥重要作用。为了进一步提高无线电测量服务的功能,增强信号强度,拓宽容量,降低用户终端的发射功率,北斗三号卫星演示团队演示了一系列系统方案,最终收敛到某个无线电测量方案,并成功完成了整个卫星方案的初始样本。
猛烈攻击:是时候输了,还有很长的路要走
北斗三号卫星项目是一项庞大的系统工程。为了保证项目的可行性,在网络卫星开发之前,几颗实验卫星投入运行,主要验证了项目的可行性和正确性。根据项目规划,测试星中没有吉星。因此,与其他轨道卫星相比,吉星面临着开发周期短、开发难度大的双重困难,这就要求吉星的开发团队付出更多的时间和精力来弥补实验卫星的不足。
2015年9月,吉星转入初始采样阶段,发展步伐明显加快。根据设计方案,开发团队以最短的时间和最科学的会签方式完成了接口协议文件的签署,并同步开始了所有的设计工作。设计效率比以前更高,在初始采样阶段的各种设计工作都很快很好地完成了。由于天线数量不断增加,射频信号种类也越来越多,为了充分验证系统功能和频率兼容性,在空规模前的远场测试是在初始采样阶段在Xi安分公司的远场测试场地进行的。为了保证试验的有效性,研究小组进行了科学的规划和设计,并投入生产了用于远场试验的专用工装;针对设计任务重、生产周期短、工装种类多、运输条件差等一系列难题,研究小组牺牲休息时间,到生产厂家跟进生产,协调处理生产过程中的技术问题和难点。七月的太阳像火一样,八月的雨一直在下。研究小组进行了一系列测试,获得了大量的测试数据,消除了载荷设计中的隐患,证明了设计的正确性。
针对试验卫星在轨部署中遇到的问题,吉星从四个方面对天线方案的设计进行了深入改进,重新投入生产鉴定部件,并根据鉴定试验条件进行了一系列试验。测试结果表明,改进后的框架天线满足要求,能够满足吉星各阶段的功能需求。
时光飞逝,奋斗永无止境。随着各种关键技术的成功通过和验证,整颗卫星的初始样品研制成功完成,并于2017年初顺利转入正样品阶段。2017年5月,整颗卫星样机正式交付,三个舱按照规划节点进行分解,三个舱的对接于2018年1月底完成。在整个卫星装配和测试过程中,卫星开发团队克服了装配工作多、装配状态多、测试项目多、技术难度大、测试资源短缺等一系列问题。在整体组装和测试的共同努力下,吉星在出厂前先后完成了所有的组装和测试,最终在保证质量的前提下,于9月15日如期完成了在北京的所有开发工作。
冲刺:前方是磨砺的,芬芳来自严寒
2018年9月17日凌晨3点,吉星飞赴西昌卫星发射中心,开发团队开始发射前的最后冲刺。
这时,发射场的辅助线工作已经提前进行并已就位,等待幸运星。与其他北斗三号卫星不同,吉星的两个大型框架天线需要在发射场进行部署、折叠和安装,工作项目较多,但受卫星无线测试的影响,无法并行安排工作;为了保证天线工作满足整个卫星计划的要求,卫星在白天进行测试,天线最终在晚上组装。天线团队吃苦耐劳,不怕累,已经连续加班10多个晚上,为整颗卫星的进步付出了巨大的努力。
根据发射场的工作计划,吉星需要完成一系列总装和测试工作。由于大量的最终装配工作和测试项目,还存在与其他卫星冲突的问题。测试团队只能从自身探索潜力。计划并仔细准备每项工作,以确保最终装配和测试工作高效完成;超出时间计划的工作项目通过加班完成,以确保所有工作日都得到解决,没有留下任何后续工作的尾巴。经过40多天的连续运行,测试团队顺利完成了所有工作,吉星准备出发。
第五航空航天研究院“吉星”研究团队在困难面前从不低头,在困难面前从不喊累。带着吃苦耐劳的精神,他们啃硬骨头,帮助北斗攀上了新的高度。
来源:搜狐微门户
标题:“吉星”成长记:第41颗北斗导航卫星研制历程扫描
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