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北斗三号第9、10颗组网卫星发射成功 有效载荷部件100%国产化

2018-07-30 11:14  三秦都市报 2018年07  字号:T|T

7月29日9时48分,我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭(及远征一号上面级),以“一箭双星”方式成功发射两颗北斗导航卫星。新华社发

2018年7月29日,北斗三号全球导航系统第九、十颗卫星在西昌卫星发射中心以一箭双星成功发射。位于西安航天产业基地的航天五院西安分院为这两颗卫星提供了导航分系统、天线分系统、星间链路等有效载荷。

建设属于中国人自己的国际一流全球卫星导航系统,除了对北斗全球导航系统的性能指标提出了苛刻要求,更重要的是关键技术和产品研制都必须自主可控,实现“中国智造”。北斗三号卫星的有效载荷实现了部件级的100%国产化率,这在我国发射的所有卫星中是第一次实现如此高的国产化率,同时,也是中国航天的一个创举。

有效载荷部件全部国产化

30颗卫星、有效载荷100%的国产化,并且在2-3年的时间里就要全部实现。这更是中国航天从未遇到过的巨大挑战。

“如果说要实现一两颗卫星有效载荷的国产化,按照传统的研制方法还能解决,但是30颗卫星而且种类很多,我们就必须寻求更高效的办法。”西安分院北斗三号卫星副总设计师张立新说。为了实现这个目标,西安分院在原子钟、行波管放大器、固态放大器、微波开关、大功率隔离器等5大类19项国产化部件方面推进研制,并以“全国大联合”的开阔视野,形成了由20多家科研院所和高校组成的研制队伍,最终实现了有效载荷部件100%国产化,增加了“中国智造”的含金量。

据张立新介绍:“我们联合的这20多家研制单位,在各自的技术领域内技术实力都是数一数二的,但它们大多没有生产航天级产品的经验。”航天产品要经历太空环境的严酷考验,不论在设计还是生产制造、试验验证等各环节,都有着比一般产品更为严苛的把关条件,为了让大联合的队伍快速适应航天产品研制要求,西安分院与联合研制的单位一起制定设计方案,隔一段时间就去研制单位进行质量管控和交流,在有限的时间内完成了国产化批产的重任。这20多家联合研制单位参与了北斗三号有效载荷的研制,使得国内具备航天产品研制能力的队伍不断扩大,大大增强了我国航天产品研制的实力。

利用软件促进制造

国产化的问题解决了,30颗卫星怎么快速造出来又成为新的难题。为此,西安分院创新提出卫星有效载荷新的设计理念,将硬件平台固化,软件则可以根据需求进行变化及升级,就好比智能手机,可以通过“刷机”实现系统升级。将不变的部分先进行研制投产,再根据不同时期的不同需求对有效载荷进行升级,将3年的研制周期缩短了一半,而产量却翻番,大大地提升了研制的效率,

固化硬件平台,主要针对的是北斗三号实现基本导航服务功能的有效载荷来说的,将有效载荷的状态、工艺及测试方法进行固化,形成流水线式的生产。而“刷机”升级的是一些增值功能,最具有代表性的就是在轨重构功能。导航卫星实现定位、导航、测绘、救援等功能,主要依靠有效载荷系统,而随着北斗的应用越来越广泛,人们对于导航卫星可提供的服务需求将会有所增加,这时候,只要改变有效载荷中的部分软件,就能实现新的导航功能。例如,通过改变注入软件增加导航信号、改变信号频率等来解决“导航信号不够用”“信号质量不好”等问题。除此之外,卫星在运行过程中,可能会出现这样或者那样的问题,在轨重构就能及时有效的解决问题。西安分院的设计师们一边研制产品,一边不断地通过软件升级更新产品,这样才能使得北斗三号实现全球组网后,成为整体先进、局部领先的全球导航系统。

除此之外,西安分院通过远程自动化测试系统,具备了4颗卫星可同时进行各类测试的能力,卫星有效载荷的测试效率提高了近50%。

预计到2018年底,19颗北斗三号卫星将完成发射,新一批北斗三号卫星,将带着西安分院量身订做的有效载荷,率先为“一带一路”沿线国家和地区提供导航服务。张昊 记者 石喻涵

本文原载于兵马俑在线(news.wmxa.cn),转载请保留本链接,敬谢!

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