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愛星 吉星 萌星 北鬥三號衛星家族新特點
2020-06-24 08:45:21 來源: 新華每日電訊
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  6月23日上午,北鬥三號最後一顆全球組網衛星從西昌衛星發射中心直衝九霄,我國提前半年完成北鬥三號全球星座部署。

  北鬥三號全球組網衛星共30顆,其中有24顆是中圓地球軌道,3顆地球靜止軌道,3顆傾斜地球同步軌道衛星,被親昵地稱之為“萌星”“吉星”“愛星”。

  各司其職 拱衛北鬥全球覆蓋

  “萌星”,英文縮寫MEO衛星,星如其名,小巧靈活。24顆“萌星”運作在高度約2萬千米的軌道,7天能繞地球跑13圈,像極了不知疲倦的小萌娃。

  “吉星”,英文縮寫GEO衛星,共有3顆,分別定點在東經80°、110.5°和140°。“吉星”運作在約3.6萬千米的地球靜止軌道上,是北鬥家族中不喜動的“大個子”。

  同“吉星”軌道高度相同的還有“愛星”,英文縮寫IGSO衛星,數量也是3顆,但“愛星”愛跳舞,星下點軌跡總劃著浪漫的“8”字步。

  性格迥異的3種衛星也承擔著不同的任務。

  “萌星”是北鬥全球組網的主力隊員,不辭辛勞地繞著地球滿場跑著,讓自己的星下點軌跡不停地畫著波浪線,以便覆蓋到全球更廣闊的區域。

  “吉星”則始終隨著地球自轉而動,時時刻刻“高照”祖國,在導航、通信、電力、金融、測繪交通等領域,為祖國發展建設默默奉獻。

  “愛星”單星覆蓋區域較大,3顆衛星可覆蓋亞太大部分地區。“愛星”作為高軌道衛星,信號抗遮擋能力強,尤其在低緯度地區,其性能特點更為明顯。

  雖然“萌星”“吉星”“愛星”都極富個性,但它們從不獨來獨往,而是通過星間鏈路技術,實現了星間數據傳輸和精密測量,從而大幅提高衛星測定軌精度,提升電文注入頻度,並減少對海外地面布站的依賴,有效降低係統的運作管理成本。

  中國北鬥獨創的“三種軌道”“三種衛星”的混合星座工程建設,在國際上亦屬首次。

  各得其宜 伴隨北鬥蛻變成長

  翻開北鬥導航衛星發射列表,新世紀前11年發射的15顆北鬥衛星中,1顆孤零零的“萌星”,夾在其他“吉星”和“愛星”間。

  2009年,北鬥三號工程啟動,按照最簡係統、基本係統、全球係統三步實施組網。這一次,“萌星”迎來高光時刻。

  2017年11月5日,北鬥三號衛星首次發射,“一箭雙星”送2顆“萌星”入軌。此後3次發射,相同方式再送6顆“萌星”升空。北鬥最簡係統正是由這8顆“萌星”組成。

  2018年底建成的北鬥三號導航衛星基本係統中,1顆“吉星”夾在了18顆“萌星”間。1年後,由24顆“萌星”組成的北鬥三號全球係統核心星座部署完成。

  從配角到主角,“萌星”大顯神威的背後,不只是航太事業的發展,更是中國的巨變。

  眾所周知,“中國-亞太-全球”是北鬥衛星導航係統的三步走路線。在前兩步中,北鬥需要鎖定中國和亞太地區提供服務,“吉星”和“愛星”顯然更有優勢,而“萌星”則不太經濟實惠,況且當時星上的很多關鍵技術尚未突破。

  北鬥一號衛星總設計師范本堯説:“係統一下建那麼大(全球組網),需要大量的時間和資金。當時剛剛改革開放,用戶集中在國內及周邊。因此‘先區域、後全球’的技術途徑很正確,符合中國國情,具有中國特色。”

  在北鬥二號係統的建設中,通過發射4顆“萌星”並在軌運作,逐步攻克了一係列瓶頸問題。當北鬥開啟全球組網後,“萌星”得以躍升主力。

  “吉星”和“愛星”也沒有退出歷史舞臺,反而將承擔配合“萌星”、顯著增強北鬥三號整體技術指標的職責,為未來的北鬥之路進行拓展和驗證。

  各顯神通 大國重器名不虛傳

  3種衛星裏,誰是滿懷絕技的“掃地僧”?

  北鬥三號衛星首席總設計師謝軍的答案,正是6月23日剛剛發射的“吉星”。“GEO衛星是北鬥三號係統中功能最強、信號最多、承載最大、壽命最長的衛星”。

  無線電導航、無線電測定、短報文通信、星基增強、精密單點定位……“吉星”升空入軌後,大大提升了北鬥的應用場景。

  “吉星”具備衛星精密單點定位功能,可實現動態分米級、事後釐米級的定位服務,服務于汽車自動駕駛、船舶精準停泊等。

  對導航信號完好性要求嚴苛的民航駕駛中,“吉星”的星基增強功能,可以通過兩個頻點播發符合國際民航組織標準的星基增強信號,從而精確護航飛機起降。

  不僅導航信號相容增強,“吉星”在短報文通信功能上更有了新突破,通信能力提升10倍。同時,“吉星”的接收信號能力也大幅增強,用戶終端實現了小型化,發射功率可降低10倍,大大提高了用戶體驗。

  除“吉星”外,“萌星”靈活小巧、覆蓋全球,“愛星”位居高軌道、單顆覆蓋面廣,都從不同方面增強了北鬥三號的功能性能及整體技術指標。(記者李國利、劉藝)

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【糾錯】 責任編輯: 楊婷
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