“北斗”開啟2019年高密度組網序幕

2019年4月20日22：41，我國在西昌衛星發射中心用長征三號乙運載火箭，成功發射第44顆“北斗”導航衛星。此次發射是2019年度“北斗”導航衛星首次發射，拉開了2019年“北斗”高密度組網序幕。

這顆衛星是北斗三號系統第20顆組網衛星，也是北斗三號系統首顆傾斜地球同步軌道(IGSO)衛星，經過一系列在軌測試后，該衛星將與此前發射的18顆中圓地球軌道（MEO）衛星和1顆地球靜止軌道(GEO)衛星進行組網，這種包括3種不同類型軌道衛星的混合星座設計是“北斗”系統獨有、國際首創，將有效增加亞太地區衛星可見數，為亞太地區提供更優質服務。

此次發射的“北斗”導航衛星和配套運載火箭分別由中國航天科技集團有限公司所屬中國空間技術研究院和中國運載火箭技術研究院抓總研制。這是“長征”系列運載火箭的第302次飛行，也是長征三號甲系列運載火箭的第100次飛行。至此，長征三號甲系列運載火箭已通過36次發射，成功將4顆“北斗”導航試驗衛星和44顆“北斗”導航衛星送入預定軌道。長征三號甲系列也成為我國首個發射次數突破100次的單一系列運載火箭。西昌衛星發射中心承擔了所有長征三號甲系列運載火箭和“北斗”導航衛星發射任務。

值此之際，本刊特約記者專訪了“北斗”衛星導航系統工程總設計師楊長風，中國科學院院士、中國運載火箭技術研究院長征三號甲系列火箭總設計師姜杰，中國空間技術研究院北斗三號衛星總設計師陳忠貴，西昌衛星發射中心副主任吳煒琦。

中國的“北斗”

整裝待發的長征三號乙運載火箭

楊長風：拉開2019年“北斗”高密度組網序幕

“北斗”衛星導航系統工程總設計師楊長風介紹了此次發射的3個特點，即3個首次：

第一個首次是，北斗三號系統首次發射IGSO軌道衛星。北斗三號系統是由三種不同類型軌道衛星組成的混合星座，有MEO軌道衛星、GEO軌道衛星和IGSO 軌道衛星。這種星座也是“北斗”系統獨有、國際首創。IGSO衛星的發射，可以提高“北斗”系統在亞太地區的性能，包括系統抗遮擋能力和精度，讓“北斗”系統在亞太地區的精度更高。

第二個首次是，此次發射是2019年度“北斗”導航衛星首次發射，拉開了2019年“北斗”高密度組網的序幕。2019年計劃發射8～10顆北斗三號組網衛星，完成所有MEO衛星發射，進一步完善全球系統星座布局，使系統服務能力更好，精度更高，功能更豐富。

第三個首次是，此次發射是長征三號甲系列運載火箭的第100次飛行，使長征三號甲系列成為我國首個發射次數突破100次的單一系列運載火箭。

根據原來“北斗”系統建設計劃，是到2020年底才能提供全球服務。但是通過努力，尤其通過1年時間發射10箭19星，2018年年底建成北斗三號基本系統，提前2年提供全球服務，定位精度達到10m。2019年，計劃發射8～10顆北斗三號組網衛星，系統將更加完善。2020年，將全面建成北斗三號系統。

最近，我們在突尼斯召開了“第二屆中阿北斗合作論壇”，聯合發布中阿北斗聯合測試評價結果，阿拉伯國家上空可見“北斗”衛星數平均為8顆。可以說，“北斗”系統在阿拉伯國家的定位精度還是比較高的，這也為阿拉伯國家當地人民使用“北斗”系統提振了信心。今明兩年，我們還將繼續發射衛星，也是為了讓系統更加穩定、功能更加豐富，包括短報文以及高精度服務能力，進一步提升系統性能。到2020年，我們可以全方位地為世界提供更優質的服務。

姜杰：“金牌火箭”全力護送“北斗”衛星上天

長征三號甲系列火箭總設計師姜杰表示，此次發射是長征三號甲系列運載火箭的第100次飛行，長征三號甲系列也成為我國首個發射次數突破100次的單一系列運載火箭。其中，長征三號甲系列運載火箭已通過36次發射，成功將4顆“北斗”導航試驗衛星和44顆“北斗”導航衛星送入預定軌道，堪稱“北斗專列”。

長征三號甲系列運載火箭由長征三號甲、長征三號乙、長征三號丙三種大型低溫液體運載火箭組成。長征三號甲系列運載火箭包攬了目前我國絕大多數高軌道航天器發射任務，是“長征”系列運載火箭高密度發射的“主力”，是我國目前高軌道上發射次數最多、成功率最高的火箭系列，被稱為“金牌火箭”。

姜杰表示，“北斗”工程的需求牽引了長征三號甲系列運載火箭的能力創新。在北斗二號系統建設時期，由于有3種軌道衛星的發射需求，火箭系統重點攻克了三維大姿態飛行等一系列難題，特別是“北斗”衛星發射特殊要求的零窗口發射技術，保障了北斗二號系統建設。之后的北斗三號系統建設又對火箭提出了新要求。火箭系統通過研制上面級，直接將MEO衛星送到工作軌道，無需衛星自身變軌，對于衛星快速組網、小型化等帶來多種好處。

同時，為應對北斗三號工程的高密度發射，火箭系統通過組批生產、去任務化通用化等手段，形成了一整套研制管理、質量控制辦法，確保北斗三號系統1年時間10箭19星任務完成，全力保障“北斗”衛星上天。

陳忠貴：北斗三號首顆IGSO衛星有效增強亞太地區精度

北斗三號衛星總設計師陳忠貴介紹，該衛星是北斗三號首顆IGSO衛星，將有效增加亞太地區精度。因為“北斗”系統建設以來，亞太地區擁有眾多用戶，為了實現北斗二號系統向北斗三號系統平穩過渡，此顆衛星也進行了一系列升級，充分體現“北斗”系統特色，為用戶提供更優質的服務。

陳忠貴表示，這次還對這顆IGSO衛星進行了優化。以往都是通過運載火箭將IGSO衛星從地球同步轉移軌道（GTO）轉到55°傾角軌道上。通過此次優化，衛星可以自行變軌到IGSO軌道上。這樣既提高了衛星的承載能力，也使北斗三號GEO衛星與IGSO衛星平臺相統一，實現批產，適應北斗三號組網的高密度發射需求。

除此之外，這顆IGSO衛星上還采用了一些新技術，在信號和性能方面進行了提升。比如這顆衛星采用的星載氫鐘，性能提高了1個數量級，從以往300萬年誤差1s提高到3000萬年誤差1s，進一步提升了系統性能。

本次發射也拉開了2019年度“北斗”高密度組網序幕。中國空間技術研究院“北斗人”將繼續大力弘揚“自主創新、團結協作、攻堅克難、追求卓越”的“北斗”精神，克服時間緊、任務重等一系列難題，助力“北斗”系統全球組網建設。

吳煒琦：“北斗港”參與并見證“北斗”系統走向全球

西昌衛星發射中心副主任吳煒琦介紹，西昌衛星發射中心被稱為“北斗港”，所有“北斗”導航試驗衛星與“北斗”導航衛星均在此發射，參與并見證了“北斗”系統從無到有，從有到優，從優到強。

吳煒琦告訴記者，西昌衛星發射中心于1970年建設，1984年投入使用，是我國三大航天發射中心之一。西昌衛星發射中心組織完成了129次發射，將150余個航天器送入預定軌道，包括4顆“北斗”導航試驗衛星與44顆“北斗”導航衛星，是“北斗”工程唯一的“母港”。

吳煒琦表示，2018年西昌衛星發射中心首次突破年發射兩位數，取得了17次連戰連捷的輝煌戰績，其中包括10次“北斗”衛星發射任務，圓滿完成北斗三號基本系統組網發射，保障了“北斗”系統服務全球的進程。

為什么能取得如此驕人的成績？吳煒琦表示，首先是思想高度重視，籌劃準備充分。其次是緊抓管理，我們對所有參試設備，逐個系統、逐個階段、逐個項目分析風險、制定措施，確保性能指標合格，技術狀態穩定，滿足任務要求。還有，就是靠著“艱苦奮斗、求實創新、團結奉獻”的西昌航天精神，在物質條件困難、自然環境惡劣等艱苦條件下，取得一系列成功，確保“北斗”系統建設穩步推進。