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　　1月12日7時18分，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號乙運載火箭（及遠征一號上面級），以“一箭雙星”方式成功發(fā)射第二十六、二十七顆北斗導航衛(wèi)星，正式拉開了新年度北斗高密度發(fā)射序幕。這是中國科學院今年在航天領域的“開局之戰(zhàn)”，也是西昌衛(wèi)星發(fā)射中心今年的第一個發(fā)射任務。作為中科院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院2018年的首發(fā)雙星，它們在技術上有何創(chuàng)新與突破？

　　“和北斗二號相比，北斗三號把服務從區(qū)域拓展到了全球。”衛(wèi)星總設計師林寶軍說，美國的GPS系統(tǒng)一度是導航系統(tǒng)的代名詞，但如果美國人把GPS信號關了，沒有了時間和位置信息，我們就會受制于人，因此必須要建造屬于中國人自己的衛(wèi)星導航系統(tǒng)。

　　切換備份信號時，用戶感覺不到

　　這次發(fā)射的北斗導航衛(wèi)星有何特色？“首先是設計理念創(chuàng)新，引入了功能鏈的概念，使得小衛(wèi)星實現(xiàn)了大衛(wèi)星的功能?！绷謱氒娊榻B，過去一般是按分系統(tǒng)來整合載荷，現(xiàn)在則按學科劃分，實現(xiàn)了專業(yè)的人做專業(yè)的事情。這顆衛(wèi)星從原先的2噸大幅度瘦身，原本十幾個分系統(tǒng)需要20多臺計算機控制，現(xiàn)在優(yōu)化為1臺，大大簡化了系統(tǒng)結構，也提升了衛(wèi)星的可靠性。

　　全球首創(chuàng)導航星座星間鏈路技術，實現(xiàn)了一星通、星星通。衛(wèi)星觀測效率提高了10到30倍，測控的覆蓋率從30%提高到了100%，對長達7萬公里的衛(wèi)星距離測量精度達到了1厘米，導航能力上了一個新臺階。衛(wèi)星采用了許多高可靠高可用的技術。比如，導航的核心就是時間，目前使用的氫鐘比銣鐘精度高一個數(shù)量級，大約1000萬年才誤差一秒，而且切換過程用戶根本感覺不到，在20皮秒（1皮秒等于一萬億分之一秒）內就可以完成故障檢測和“無縫切換”，實現(xiàn)自主連續(xù)提供信號。這就意味著，如果開車時導航信號中斷，可以在用戶察覺不到的情況下切換到備份信號。

　　令人自豪的是，衛(wèi)星載荷的核心關鍵技術全部實現(xiàn)了國產化。

　　著眼于解決“卡脖子”的實際問題

　　“每一次技術突破，都是著眼于解決‘卡脖子’的實際問題?！绷謱氒娬f。為了實現(xiàn)衛(wèi)星的高可用性，他們在設計之初就大膽設想能否不依賴地面直接在空間修改程序，也就是說任何一個設備軟件功能出現(xiàn)問題，都能在空間恢復。即使在團隊內部，很多人都覺得不可能實現(xiàn)，認為這一想法過于冒進。過去，如果通過地面系統(tǒng)來指揮修改程序，一般需要好幾天時間，這樣衛(wèi)星的可用性就大大降低了。林寶軍回憶，當時用了一周時間在團隊做工作，最終大家形成了共識。

　　“要想實現(xiàn)彎道超車，就要有自己的創(chuàng)新技術，敢于去嘗試。”衛(wèi)星副總設計師沈學民說。以往的衛(wèi)星導航系統(tǒng)多依賴于地面站，由于領土領海限制，我國的地面站在境外的建設還相當有限。為了解決這一現(xiàn)實問題，攻克了導航星座星間鏈路技術與自主導航技術，從而解決了導航系統(tǒng)過于依賴地面站的問題，即使在地面站不足的情況下，也能保證導航精度。

　?。ㄔd于《解放日報》 2018-01-13 03版）