隨著北斗三號全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)最后一顆組網(wǎng)衛(wèi)星發(fā)射成功，北斗全球系統(tǒng)建設(shè)即將完美收官。那么，北斗系統(tǒng)有哪些獨(dú)創(chuàng)設(shè)計(jì)？相比其他系統(tǒng)又有哪些優(yōu)勢？下一步建設(shè)發(fā)展目標(biāo)是什么？就相關(guān)話題，請聽總臺央廣記者采制的報(bào)道。
北斗三號全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)星座由3顆靜止軌道衛(wèi)星、3顆傾斜軌道衛(wèi)星和24顆中圓軌道衛(wèi)星構(gòu)成。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)工程總設(shè)計(jì)師楊長風(fēng)說，三種不同軌道衛(wèi)星的混合星座布局是中國的獨(dú)創(chuàng)設(shè)計(jì)，三類衛(wèi)星都有定位導(dǎo)航授時(shí)功能，但也有自己的特色服務(wù)。
楊長風(fēng)：24顆中圓軌道衛(wèi)星是北斗三號系統(tǒng)的核心星座，它確保了北斗三號系統(tǒng)能均勻覆蓋全球。在全球的任何一個地方，用戶都可以得到北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的高精度的服務(wù)。
3顆靜止軌道衛(wèi)星，主要運(yùn)行在地球靜止軌道，能為亞太地區(qū)提供大容量的短報(bào)文通信、星基增強(qiáng)、精密單點(diǎn)定位等特色服務(wù)。
3顆傾斜軌道衛(wèi)星，運(yùn)行在傾斜地球同步軌道。
全球星座部署和區(qū)域星座部署相結(jié)合，正是北斗獨(dú)創(chuàng)的一門技術(shù)，既可以實(shí)現(xiàn)全球覆蓋、服務(wù)全球，又可以突出服務(wù)重點(diǎn)，提供特色服務(wù)。
楊長風(fēng)總師介紹，北斗三號全球系統(tǒng)采用了星間鏈路技術(shù)，讓所有北斗衛(wèi)星連成了一張網(wǎng)，星與星之間可以通訊、測距，使定位精度大幅提高，為北斗真正建成一個全球系統(tǒng)發(fā)揮了重大作用。
楊長風(fēng)：一般來說，全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的建設(shè)都需要在全球部署測控站。我們應(yīng)用星間鏈路技術(shù)以后，可以通過衛(wèi)星和衛(wèi)星之間的互聯(lián)互通，解決地面布站的難題。同時(shí)星間鏈路技術(shù)可以使我們衛(wèi)星定位精度成倍增加。對于北斗三號系統(tǒng)來說，這是一個至關(guān)重要的技術(shù)。
除了星間鏈路技術(shù)，北斗三號全球系統(tǒng)還在高穩(wěn)定性信號播發(fā)通道、有源和無源定位一體化、星載原子鐘高精度高穩(wěn)定熱控等眾多關(guān)鍵技術(shù)上實(shí)現(xiàn)了突破，所有關(guān)鍵部組件實(shí)現(xiàn)100%國產(chǎn)化。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)工程副總設(shè)計(jì)師、北斗三號導(dǎo)航衛(wèi)星總設(shè)計(jì)師謝軍介紹說，北斗三號衛(wèi)星搭載有自主研發(fā)的新型氫原子鐘并成功應(yīng)用了原子鐘無縫切換技術(shù)，時(shí)頻精度進(jìn)一步提升。
謝軍：原子鐘是導(dǎo)航衛(wèi)星的核心產(chǎn)品。目前，北斗三號靜止軌道衛(wèi)星、同步軌道衛(wèi)星都配有氫原子鐘和銣原子鐘。兩種原子鐘組合起來使用，既可以保證高精度的測量要求，同時(shí)也可以減少衛(wèi)星跟地面進(jìn)行比對校準(zhǔn)的工作量。我們的銣原子鐘因?yàn)槠鸩焦リP(guān)的比較早，目前它的電性能的技術(shù)指標(biāo)是國際一流，國際領(lǐng)先的。
同時(shí)，謝軍表示，與上一代產(chǎn)品相比，北斗三號衛(wèi)星更加小型化、集成化。
謝軍：北斗二號中圓軌道衛(wèi)星，當(dāng)時(shí)為了完成三頻的導(dǎo)航信號功能，做出的產(chǎn)品相對來講比較大一些，當(dāng)時(shí)重量是兩噸一。我們現(xiàn)在通過技術(shù)方案的優(yōu)化，北斗三號衛(wèi)星完成同樣的功能，同時(shí)還搭載了一些其他的功能，一顆衛(wèi)星就只有一噸多一點(diǎn)。我們國家衛(wèi)星產(chǎn)品在小型化、集成化方面有了顯著進(jìn)步。北斗二號為了產(chǎn)生用戶所需的導(dǎo)航信號，我們可能要5、6臺單機(jī)設(shè)備，到北斗三號基本上就是一臺或者再有另外一臺作輔助，就可以完成，進(jìn)步是非常大的。
資料圖：北斗、俄國GLONASS、歐盟伽利略、美國GPS
目前，美國、俄羅斯、歐盟都建立了自己的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，并面向全球用戶提供服務(wù)。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)工程副總設(shè)計(jì)師楊元喜表示，與其它系統(tǒng)相比，北斗服務(wù)功能最為全面，在亞太地區(qū)定位精度處于頂尖水平。
楊元喜：我認(rèn)為在服務(wù)功能上我們是最強(qiáng)大的，因?yàn)槲覀兪钦w設(shè)計(jì)的。他們有導(dǎo)航、定位、授時(shí)和國際搜救服務(wù)，我們都有。衛(wèi)星的精密單點(diǎn)定位是我們特有的，亞太地區(qū)一千個漢字的報(bào)文通訊是我們特有的。從這個意義上說，我們的功能是強(qiáng)大的。在服務(wù)性能定位性能上，目前我們和GPS是相當(dāng)?shù)?，在亞太地區(qū)可能比GPS略好。
楊元喜同時(shí)指出，北斗系統(tǒng)在基本功能和設(shè)計(jì)上走在了世界前列，未來仍有持續(xù)優(yōu)化和改進(jìn)的空間。
楊元喜：目前，星基增強(qiáng)、精密單點(diǎn)定位是由靜止軌道衛(wèi)星承擔(dān)的。為了讓功能實(shí)現(xiàn)得更好，未來能不能讓傾斜軌道衛(wèi)星也來做呢？如果可以，導(dǎo)航系統(tǒng)就不會有“南墻效應(yīng)”。因?yàn)橥叫l(wèi)星都在赤道上，如果用戶正好南邊有一個高樓大廈，三個同步衛(wèi)星都看不到了，星基增強(qiáng)就可能中斷。
資料圖：中國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)
據(jù)了解，到2035年，我國還將建成以北斗系統(tǒng)為核心，更加泛在、更加融合、更加智能的綜合定位導(dǎo)航授時(shí)體系。楊元喜表示，在深空、深海、室內(nèi)、地下構(gòu)建統(tǒng)一的定位導(dǎo)航授時(shí)系統(tǒng)將成為北斗團(tuán)隊(duì)重點(diǎn)科研攻關(guān)方向。
楊元喜：從深空到深海，我們在不同層次的空間都可能有提供定位、導(dǎo)航和授時(shí)服務(wù)的信息源，這是未來我們要建設(shè)的一個系統(tǒng)。就像我們在地面可以建很多大地控制點(diǎn)一樣，我們可以把這些點(diǎn)建在海底。這些控制點(diǎn)就可以發(fā)射信標(biāo)，可以為水下的載體提供導(dǎo)航定位授時(shí)服務(wù)。但是，在海洋建點(diǎn)的難度可能超過空間，首先供電就是一大難題，其次整個海洋的物理環(huán)境不停地在變化，況且一個海底的聲吶信標(biāo)壽命現(xiàn)在還比不上衛(wèi)星的壽命，這都是對我們提出的挑戰(zhàn)。
（記者 王銳濤 張棉棉）
