北斗|星耀天穹 福及人类——中国北斗全球卫星导航系统建设纪略( 四 )


如今 , "北斗三号"全球系统上的星载原子钟计时精度达到100亿分之3秒 , 与美国GPS卫星最新一代星载铷钟并列 , 跻身国际顶尖水平 , 可以满足分米级导航定位需求 。 打个比方 , 如果汽车装载了北斗卫星导航定位系统 , 那么它提供的位置精度比车道间距还要小 , 这样就能够帮助驾驶者规避堵车 , 也能保障行驶安全 。
"北斗的研制 , 是中国人自己干出来的 。 '巨人'对我们技术封锁 , 不让我们站在肩膀上 。 唯一的办法 , 就是自己成为'巨人' 。 "李祖洪说 。
缺少"中国芯" , 一直是困扰我国高科技领域的一块"心病" 。 对于北斗系统工程建设和应用来说 , 拥有国产芯片 , 对于确保安全性、稳定性、可靠性至关重要 。
搞北斗三号全球系统 , 全面国产化是头等大事 。 通过深入动员 , 工程上下形成宁可国产化产品"指标低点 , 价格高点 , 也要大胆使用"的坚定共识;工程总体研究制定行动规划 , 将自主可控要求落实到关键技术攻关、产品研发、竞争采购等各环节;建立由专项管理办公室牵头 , 多部门参加的自主可控协调小组 , 通过重点行业、区域应用示范工程 , 大力推广使用自主芯片、模块、软件产品 , 通过边建边用、反复迭代 , 有效提高了产品质量水平 。
功夫不负有心人 。 国产北斗芯片工艺由0.35微米提升到28纳米 , 已在物联网和消费电子领域广泛应用 。 支持北斗三号新信号的22纳米工艺射频基带一体化导航定位芯片 , 体积更小、功耗更低、精度更高 , 已具备批量生产能力 。
宝剑锋从磨砺出 , 梅花香自苦寒来 。 截至2019年底 , 国产导航型芯片出货量已超1亿片 , 北斗导航型芯片、模块高精度板卡和天线已出口到120余个国家和地区 。
北斗全球导航系统建设还有一大特色 , 那就是首创Ka频段星间链路 。 按照传统全球卫星导航系统的建设和运行模式 , 需要在全球范围内建立众多地面站 。 但北斗系统不能像GPS那样 , 在全球建立地面站 。 为了解决境外卫星的数据传输通道 , 航天科技集团五院北斗三号研制团队创新提出了星座星间链路技术 , 采取星间、星地传输功能一体化设计 , 实现了卫星与卫星、卫星与地面站的链路互通 , 这就是说 , 我们虽然"看不见"在地球另一面的北斗卫星 , 但用北斗卫星的星间链路同样能与它们取得联系 。 太空"兄弟"间手拉手 , 心相通 , 不仅实现了相互间的通信和数据传输 , 还能相互测距 , 自动"保持队形" , 可以减轻地面管理维护压力 。 凭借这一"绝活" , 工程实现了仅依靠国内布站情况下对全球星座的运行控制 , 以及全球服务能力与世界一流系统的比肩 。
北斗三号全球系统星座部署完成后 , 澳大利亚空间工程研究中心主任安德鲁·登普斯特指出 , 北斗是一项重大突破 , 因为它意味着中国可以完全独立地使用自主导航系统 , 不再依赖任何人 。
"五千万"工程
干惊天动地事、做隐姓埋名人 , 不分前方后方、不分国企民企、不分台前幕后 , 他们都是北斗人 , 共同谱写了重大航天工程"举国上下一盘棋、千军万马大会战"的火热篇章
从北斗工程立项伊始 , 天南海北的建设者们便怀揣激情和梦想汇聚到北斗研制建设一线 , 他们干惊天动地事、做隐姓埋名人 , 不分前方后方、不分国企民企、不分台前幕后 , 共同谱写了重大航天工程"举国上下一盘棋、千军万马大会战"的火热篇章 。 如同北斗工程总设计师杨长风所说:"北斗是'五千万'工程:调动了千军万马 , 经历了千难万险 , 付出了千辛万苦 , 要走进千家万户 , 将造福千秋万代 。 "
2015年 , 北斗三号即将发射试验卫星 , 其成功与否直接影响着后续组网任务能否顺利进行 , 至关重要 。 为了赶上"发射窗口" , 航天科技集团五院总体部机械总体研制团队绞尽脑汁、开足马力、使出浑身解数 , 流程调整、精简项目……大家心中只有一个信念--"必须按时出厂!"为了确保每项工作按计划完成 , 总装现场24小时作业、设计师就24小时跟产 。 在亮如白昼的大厅里 , 已然分不清是深夜还是白天 , 困了就出去洗个脸精神一下 , 累了就坐在现场休息一会儿 , "天线顺利展开、转动指令正确"……每一个节点任务的顺利完成 , 都会给在场的人打上一支"强心剂" , 经过一个多月的努力 , 试验星终于在9月30日成功发射 。