来源:http://mil.chinaiiss.com/html/20163/30/a81a2e_6.html 军报记者
@军报记者:[我国成功发射第二十二颗北斗导航卫星]2016年3月30日4时11分,我国在西昌卫星发射中心用长征三号甲运载火箭,成功发射了第二十二颗北斗导航卫星。
此次发射的北斗导航卫星和配套运载火箭由中国航天科技集团公司所属的中国空间技术研究院和中国运载火箭技术研究院分别研制,是长征系列运载火箭的第225次飞行。(记者邹维荣)
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位于大凉山谷腹地的西昌卫星发射中心迎来久违的细雪。2月1日15时29分,第五颗新一代北斗导航卫星搭载狭长的长征三号丙/远征一号火箭,扶摇直上云霄。
云幕低垂,从点火发射到火箭完全隐入云层,不过30余秒。记者在距离发射塔约两公里的观测点目睹这一过程,耳边传来观众的叹息,“太快了!真舍不得。”
观众里有不少年轻人,他们或多或少地参与了星上载荷的研制。研制整颗卫星的“北斗人”很年轻,抓总团队来自中国科学院微小卫星创新研究院,平均年龄30岁。记者曾在发射前探访卫星测试间,一水儿的年轻人坐在屏幕前,有条不紊地进行最后一次卫星状态检查。
中国北斗卫星导航系统也很“年轻”,起步于20世纪90年代初,2000年10月31日成功发射第一颗卫星。彼时,美国的全球定位系统(GPS)、俄罗斯的格洛纳斯早已实现完整的星座部署。
不讳言地说,北斗起步晚、底子弱、资源有限。然而经过“苦练内功”,北斗已稳稳踏着“三步走”战略,先是在2000年建成北斗卫星导航试验系统,接着是在2012年底如期建设北斗卫星导航系统并正式提供区域服务。战略网 www.chinaiiss.com 专业军事评论网站
如今,北斗瞄准全球,“要在2020年形成全球服务能力,建成国际一流的全球卫星导航系统”。为实现这一规划,中国已发射5颗新一代卫星,“五星连珠”将共同开展试验验证工作,为全球组网谋开局。
想与GPS、格洛纳斯等老牌霸主平分秋色,实现“弯道超车”,中国北斗又有什么招?
首先是“技术”。航天本就是高精尖技术产业,北斗系统更是该领域的“佼佼者”。与遥感、气象、通信卫星相比,导航卫星更要提供连续的、长期的、稳定的优质服务。
这颗卫星就体现出一批国际最前沿的创新技术,支持北斗系统从区域到全球的平稳过渡,还可实现自主运行,有效确保卫星信号连续可用。
其次是“自主”,新一代北斗导航卫星的元器件国产化率均超过90%,这颗星上的核心芯片、星载原子钟均为中国自主研发。意识到一些核心技术及产品仍未达到自主可控,创新的脚步未见停歇。
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第三是“基础”。想要达到“2018年将率先为‘一带一路’沿线国家和地区提供基本服务”的目标,至少要在未来两三年内密集发射18颗左右的导航卫星。对此,相关负责人明确表示卫星研制、火箭研制、工艺检测、发射场等各方面“已做好相应准备”。
第四是“应用”。目前在中国国内,有交通运输、海洋渔业、测绘地理信息、救灾减灾、应急搜救等行业纷纷选用北斗系统。在大众消费领域,国产北斗芯片、模块、天线等关键技术已取得全面突破,性能、价格与国际同类产品相当,面向智能手机的国产北斗移动通信一体化芯片也已在国产手机得到应用。
第五是“国际”。尽管地面基站建设数量受限,但北斗系统另辟蹊径,采用星间链路模式。跻身国际市场,高层领导人亲自为北斗“站台”,与航天基础薄弱的国家和地区分享北斗技术、成果、应用模式。
伴随第五颗新一代北斗导航卫星飞向浩渺太空,北斗系统全球组网正式拉开序幕,正如那句打动人心的广告词“年轻无极限”。发射当日,火箭穿透灰色云层时,一抹阳光已投射在发射场上。
领先GPS不止一个量级 中国北斗导航已全面超越
中国于今年7月25日发射了第18、19颗北斗导航卫星,于9月30日发射了第20颗北斗卫星。
这三颗卫星都是新一代北斗卫星,国产化率突破98%,包括自主处理器、核心原子钟、星间链路技术等。
据新华网报道,今年新发射的三颗北斗导航卫星近日完成了在轨“体检”和关键技术的全面验证,导航信号性能指标较前一代北斗卫星大幅提高,达到了国际先进水平。
研制单位中国航天科技集团五院介绍,新一代北斗导航卫星的播发信号数量比以往增加了2倍多,居所有导航卫星播发量首位,更为关键的是,这是具有自主知识产权的全新信号格式。
报道称,北斗导航卫星所处的电磁与空间环境非常恶劣,但三个多月以来,这座太空“高速路”持久而稳固,让用户测距精度较前一代北斗卫星系统提高了两倍。
回顾历史,在1994年,中国正式启动北斗导航系统建设,比美国的GPS导航系统晚了差不多20年,而现在“三步走”战略已经实现两步,即将在2020年左右实现全球组网。战略网 www.chinaiiss.com 专业军事评论网站
另外,北斗的精度将在明年底达到亚米级(误差小于1米),比目前GPS民用修正精度的4米领先不止一个量级。
北斗关键技术获重大突破 国产首款量产芯片发布
湖北省人民政府北斗产业重大成果发布会11日在武汉举办。会上透露,湖北省在北斗关键技术上取得重大突破,武汉梦芯科技有限公司研制的我国首款量产40纳米高精度北斗导航应用芯片正式发布。
此次发布的40纳米高精度北斗导航应用芯片命名“启梦”。该款芯片支持北斗地基增强系统、达到亚米级定位精度;支持辅助快速定位,首次定位时间小于2秒;支持北斗栅格码,提高了位置服务搜索进度。同时,在降低功耗、抗干扰以及支持多种扩充等方面具有独创技术。
湖北省副省长许克振介绍,“启梦”芯片拥有数十项核心技术,其性能、功耗、工艺、价格等都达到了国际先进水平,完全具备与国际同类产品同台竞争的能力,为湖北省加快北斗应用产业发展提供了重要支撑。
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中科院院士孙家栋指出,此次40纳米高精度北斗导航应用芯片的发布,对于推动北斗应用,推动相关产业链转型升级,以及维护国家信息安全等都有积极意义。
揭秘北斗“另起炉灶”:不少专家曾建议参考GPS
人物小传:许其凤,1936年出生,中国工程院院士、信息工程大学教授,我国导航定位领域杰出的科学家。他是我国最早从事卫星大地测量和卫星导航的学者之一,编写了我国第一部全面论述GPS相关原理的专着,负责我国第一个海外卫星跟踪站技术方案制订与数据处理,创造性设计我国北斗区域卫星导航系统卫星星座方案,培养了大批国内卫星导航领域杰出人才。
9月30日,西昌,长征三号乙运载火箭再次刺破苍穹,将1颗新一代北斗导航卫星送入预定轨道,标志着北斗导航系统向着形成全球服务能力目标又迈出了坚实一步。
当在现场全程参与技术保障的学生传回捷报时,已是耄耋之年的许其凤露出了欣慰的笑容。作为从事卫星导航领域技术研究的学者,他将国家拥有自主卫星导航系统作为一生追求的目标,将建设导航强国支撑大国崛起立为终生夙愿。
许其凤敏锐地瞄准卫星导航定位这一新兴领域,开展了艰苦卓绝的科学研究,创造了国内多个第一,为我国跻身导航强国抢占了先机——
国内卫星导航技术的拓荒者战略网 www.chinaiiss.com 专业军事评论网站
1957年10月4日,世界第一颗人造卫星升空,开创了人类探索太空的新纪元。随着依托卫星导航定位系统开展的科学实验与应用蓬勃发展,迅速催生了全球定位系统(GPS)等理论的研究与实践。自此,卫星定位技术成为少数发达国家才能掌握和有实力将其实现的核心技术成果,也成为大国地位的必备支撑与重要标志。
许其凤从上世纪六十年代就开始从事卫星大地测量工作,上世纪八十年代初期,他以敏锐的战略视角将研究方向转至卫星导航领域,成为我国最早从事该领域研究和教学工作的学者之一。
1989年,美国发射了GPS系统第一颗卫星;1993年,美国完成GPS系统星座构建,成功完成组网。
而在改革开放初期的中国,许其凤早在1982年就率先在国内开设卫星导航与精密定位课程,开始为国家测绘导航领域提供理论和人才储备;1985年,作为技术负责人,他在国内应用卫星定位技术,首次建起高精度大地测量控制网,解决了国内大地测量的基准问题;1989年,他编写出版了我国第一部全面论述GPS导航与大地测量工作的专着——《GPS卫星导航与精密定位》。战略社区 club.chinaiiss.com 理性爱国分析时局
1991年,中苏两国通过友好协商,决定共同启动交换边界(东段)联合测量工作,但在实施阶段双方“背靠背”分头组织。许其凤受命负责此次联测我方总体方案的设计、施测指导和数据处理工作,他带领技术人员开创了国内首次应用GPS技术开展大规模测量的先河。
中苏两国正式协商边界问题的前一天,苏方提供的一批数据始终无法与我国实测数据“吻合”,怎么办?经过缜密测算后,许其凤胸有成竹地说:“对方提供的数据有误”!团队成员善意的提醒:“咱们可是在国内首次使用GPS技术进行边界测绘,万一我们错了怎么办?”“不可能!”许其凤坚定地说。
签字台前,面对我方准确的实测数据和缜密的测算,苏方最终承认了失误并进行了重新测算。
征尘未洗。许其凤继续在卫星导航领域攻关,在军内开辟了第一个空间大地测量学学科方向,解决了远程武器发射机动测量保障问题……推动着国内卫星导航领域从无到有、从弱到强。
打破技术封锁,推动我国卫星导航系统完成从0到1的突破,使我国成为世界上第3个具备自主无源卫星导航定位能力的国家——
自主卫星导航星座方案的首创者
现代战争,精确制导武器、新型武器平台……几乎一切高精尖武器的发展都离不开卫星导航系统的定位;银行、交通、电力、网络……几乎一切现代文明社会的管理也同样离不开卫星导航系统的支持。
GPS、格洛纳斯、伽利略,从上世纪后半段开始,美国、俄罗斯、欧盟争相布局,开始占领太空领域的轨道与频谱资源。在他们竞相角力的同时,却又无意外地在同一问题上联手,那就是中国可以花钱买服务,却不能涉足核心技术领域。
建立起一套自主可控的卫星导航系统刻不容缓!由于GPS系统提供的定位和授时服务水平较高,不少专家建议我国参考GPS的卫星星座方案进行布设。而许其凤在仔细分析判断国家发展需求与国际态势后,凭借着对卫星导航和GPS的全面了解,认为必须要“另起炉灶”。战略网 www.chinaiiss.com 专业军事评论网站
卫星导航系统建设涉及范围广,在相关双边或多边谈判与协调中,充斥着大国间政治、军事、经济、科技和外交等综合实力的博弈。航空航天领域无疑是真正的“高大上”项目,每次卫星发射动辄耗资十几亿甚至几十亿。方案可行与否,必须考虑效费比,为国家节约资金投入。
许其凤苦苦地在上述条件下寻求“最优解”。经过严密计算推演,他提出了全新的星座设计方案,实现了立足我国本土设站即可实现对全系统的监控。同时,许其凤还提出准实时校正运行方案,保障了系统的高精度导航性能和稳定性,并拥有独特的短报文功能。最终,该方案被国家选定。
如今,北斗卫星导航系统已形成了覆盖亚太地区的服务能力,为国家发展和维护主权提供了有力支撑。同时,北斗全球导航系统正在此基础上扩容升级,2018年可为“一带一路”沿线国家提供基本服务,2020年将形成全球服务能力,我国即将跻身世界导航强国行列。
“卫星需要定位,人生更需要定位。”半个多世纪的勤奋耕耘,许其凤甘当“绿叶”映“红花”,一批批学员成为卫星导航领域的“顶梁柱”——
倾心卫星导航教育的师者
中国载人航天工程测控通信系统总师于志坚、北斗二号地面运控系统总师周建华、西安卫星测控中心技术部总师张荣之……这一个个响亮的名字,镌刻在当前我国卫星导航和航天领域。他们都有一个共同的身份——许其凤的学生。战略网 www.chinaiiss.com 专业军事评论网站
润物无声。数十年执教“三尺讲台”,许其凤践行着自己立下的那句座右铭:“卫星需要定位,人生更需要定位”。他无论身份是助教、讲师,还是副教授、教授,乃至成为院士,与同事、学员谈话始终以“许教员”自称,从未改变。
许其凤讲课和蔼可亲,但是给学生“压担子”从来不手软。2001年,他让博士研究生陈金平牵头负责卫星导航定位的一个子系统,面对同行的质疑,他坚持让陈金平放开手脚大胆设计。未曾想到这样一个前瞻性极强的任务,促使陈金平10年之后走上了卫星导航定位总站技术保障中心主任的岗位,成为国内该领域的领军人物。
为了掌握关键数据,2003年夏天,许其凤带领学生选择驻地一个车流量最大的立交桥作为试验点,住帐篷、吃盒饭,年过六旬的他白天顶着40多摄氏度的高温在桥上观测,晚上回到教研室进行数据处理,一干就是两个月……
许其凤对物质生活没有任何苛求。现在家里的布沙发还带着补丁,学生看他的电视实在太老旧,在教师节为他买了一台新的,他坚持把钱付给学生,他唯一的儿子军校毕业后被分配到西藏工作,一干就是10多年……战略社区 club.chinaiiss.com 理性爱国分析时局
如今,几近八旬的许其凤还和年轻人一道编写和调试程序,他的学生、该校导航与空天目标工程学院郝金明副院长心疼他说:“您现在只需要站在我们身后,检查指导就行了!”可许其凤却说:“如果我还能编程序,还能推导公式,说明我还没老,还能为国家、军队继续服务。”