中国新一代北斗导航卫星关键技术得到验证

中国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。北斗卫星导航系统是中国自主建设、独立运行，与世界其他卫星导航系统兼容共用的全球卫星导航系统，可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠的定位、测速、授时服务，并兼具短报文通信能力。

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。这三颗卫星的研制单位——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。

“这是具有自主知识产权的全新信号格式。在同样的时间内，导航卫星可发送更多的信号，更好更快地满足用户需求。”北斗导航卫星总设计师谢军说，研制团队成功地解决了大功率、小型化等难题，使信号利用效率更高，信号品质达到国际先进水平。

据介绍，卫星研制团队创新采用了桁架式结构设计，提高了有效安装面积，缩减了卫星尺寸，减轻了自身重量，增强了平台的功能。新平台的输出功率比以往的北斗导航卫星大，但质量还不到以前的一半，其功率质量比在国际同类卫星中居先进水平。

专家介绍，北斗导航卫星所处的电磁与空间环境非常恶劣，为提升新一代北斗导航卫星抵抗太空“风雨”的能力，团队通过大量的优化设计、仿真、试验，提升了卫星的空间环境适应性。成功入轨以来，三颗卫星始终保持稳定工作，全天时不间断地播发导航信号。

另一位北斗导航卫星总设计师王平说，在无法全球布站的情况下，研制团队采用卫星间互联互通的星间链路技术来建设全球导航系统。

在浩瀚的宇宙间修筑连接两颗小小卫星的“高速路”绝非易事。为此，专家设立了全新的自主运行分系统，重点攻关星间链路和星座自主导航技术，形成了具有自主知识产权的星间链路网络协议和系统方案的设计，并做了大量的仿真试验，规避了众多风险。

王平说：“星间链路功能，让星与星之间实现了通信、测距，进而大大提升了导航系统的自主可控能力。”

据介绍，为了让星与星之间的测距更为精准，研制团队在提高信号稳定性、提升原子钟的精度等众多方面进行了系统优化。今年8月9日，第18、19颗北斗导航卫星首次实现星间建链。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。

专家说，新一代北斗导航卫星98%的部件都实现了国产化，关键器部件均为“中国造”。

北斗导航卫星总设计师陈忠贵说：“建设独立自主的北斗导航系统，必须做到核心在手。”为此，团队对国产部件反复验证、测试、迭代，付出的时间超过一般卫星3倍多。

专家介绍，新一代北斗导航卫星上应用了70余类将近万只新研国产化元器件，长期依靠进口的行波管放大器组件和高速信号处理器等核心元器件首次实现国产化。

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。

中国北斗导航卫星系统建设实施“三步走”战略：第一步，在2000年建成北斗试验导航卫星系统;第二步，在2012年建成区域导航系统;第三步，在2020 年左右，建成由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成的覆盖全球的北斗卫星导航系统。目前，前两步已实现，中国成为继美、俄之后世界上第三个拥有自主卫星导航定位系统的国家。