上观新闻|他们是出租车司机口中“不下班的”一群人，参与构建了北斗三号“天空之城” 摘要：不管什么时候载客到海科路99号

：原题为_上观新闻|他们是出租车司机口中“不下班的”一群人，参与构建了北斗三号“天空之城”。
摘要：不管什么时候载客到海科路99号，卫星厂房的灯总是亮着

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2020年7月31日，北斗三号全球卫星导航系统正式开通，将为全球用户提供全天候、全天时、高精度的定位、导航和授时服务。
北斗三号的“天空之城”由30颗卫星组成。中科院微小卫星创新研究院抓总参与并研制了10颗地球中圆轨道卫星，实现了众多关键技术的突破与创新。
“这个单位的人都不下班的。 ”就连出租车司机都说，不管什么时候载客到海科路99号，卫星厂房的灯总是亮着，总有人在加班。

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仅用20皮秒完成主用钟和备用钟的“无缝切换”
航天领域有条不成文的规定，一般卫星上采用新技术的比例不会超过30% ，但是北斗三号卫星上采用了大量的新技术、新产品，使得“小卫星”实现了“大卫星”的功能。
“我们不是为了创新而创新，每一次技术突破，都是着眼于解决实际问题。 ”中科院微小卫星创新研究院副院长、北斗卫星系统总设计师林宝军说。
首先是设计理念创新，独创了功能链的概念，在系统层将同类功能聚合，去除不同设备中重复功能。就拿北斗三号第三、四颗组网卫星来说，原先的2吨重量被大幅度“瘦身”为不到900千克；原本十几个分系统需要20多台计算机控制，现在被整合优化为1台计算机，大大简化了系统结构。
其次是攻关研制了全新的“中国科学院导航卫星专用平台” 。这个平台的姿轨控精度比指标要求还提高了一个量级；具有优异的减振动减冲击能力；采用了国产的龙芯中央处理器，即使在恶劣的空间环境下也能保证卫星正常工作。龙芯中央处理器作为一个新的元器件，如果要通过工业部门进行实际应用至少需要5到10年，研制团队大胆地将其用于北斗三号卫星，取得了非常好的效果。
解决了一系列核心技术难题，使得北斗系统时频精度更优、信号质量更好、用户体验更佳。研制团队首创了导航星座星间链路技术，实现了“一星通、星星通” ，从而解决了制约北斗全球组网的瓶颈问题。卫星观测效率提高了10到30倍，测控的覆盖率从30%提高到了100% ，对长达7万公里的卫星距离测量精度达到了1厘米。这也解决了导航系统过于依赖地面站的问题，即使在地面站不足的情况下，也能保证导航精度。
导航的核心就是时间，而时间的连续稳定又是核心中的核心。要保证导航信号的连续性，必须有两台原子钟同时工作，如果一台出现了故障需要立刻切换到备份钟。研制团队突破了星载时频无缝切换技术，仅用20皮秒（1皮秒等于一万亿分之一秒）完成主用钟和备用钟的“无缝切换” ，在用户没有任何察觉的情况下自主完成切换。
能否不依赖地面直接在空间修改程序？研制团队在设计之初就提出了这一大胆设想。即使在团队内部，也有人觉得这一想法过于冒进。过去，如果通过地面系统来指挥修改程序，一般需要数日，卫星的可用性就大大降低。研制团队最终突破了卫星自主诊断恢复技术，在完全没有地面干预的情况下，卫星可以自主健康诊断、故障隔离和恢复，大大提高了卫星的可用性。即使是新的用户需求也可以在北斗三号卫星上直接修改程序来实现。

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中科院微小卫星创新研究院的一面墙
年轻人看似“天马行空”的想法，不会被轻易否定
北斗三号第三、四颗组网卫星中的热控系统，采纳了两位年轻技术人员李锴和林士峰的创新思路，使得卫星在太空中“不怕冷也不怕热” 。这支队伍当时的平均年龄只有31岁。