攻堅克難 築夢北斗-北斗導航衛星關鍵部件實現國産化
原標題:攻堅克難 築夢北斗——北斗導航衛星關鍵部件實現國産化
國際在線報道(記者 張雪):今年的4月24日是首個“中國航天日”。今年恰逢我國航天事業創建60週年。60年來,我國航天事業從無到有,從小到大,從弱到強,已經成為我國具有戰略意義的高科技産業。其中,中國的衛星研製與發射能力目前已步入世界先進行列。去年相繼發射的第18、19、20顆新一代北斗導航衛星部件國産化率已經突破98%,我國正在逐漸打破國外的技術壟斷,走出了北斗導航衛星關鍵部件國産化和自主可控的重要一步。
衛星導航系統是重要的空間信息基礎設施。中國高度重視衛星導航系統的建設,一直在努力探索和發展擁有自主知識産權的衛星導航系統。2000年,首先建成北斗導航試驗系統,使我國成為繼美、俄之後的世界上第三個擁有自主衛星導航系統的國家。
中國航天科技集團第九研究院773所作為我國重要的宇航用微機電産品研發中心,承擔了北斗導航衛星的微波開關、大功率高頻電纜組件等多個關鍵部件的國産化研製任務。此前,我國空間多個關鍵部件依賴進口,研製受制於人,飽受進口之苦。面對新一代北斗導航衛星超高的技術指標要求,在毫無國際先例可借鑒的情況下,773所開始了艱苦的科研攻關。談及研發任務的艱巨性時,773所主任設計師、微波開關的技術負責人張楚賢介紹説:“北斗系統制定的技術指標很高,對器部件也提出了更高的要求,我們研製出的産品必須比國外的産品更加優秀,才能滿足北斗的要求,這是一個研製難點。其次就是進度非常的緊張,留給我們的研製時間大概只有過去傳統産品研發時間的一半左右,同時還要進行充分的各項試驗驗證。總的來説就是時間緊、要求高,研製的難度很大。”
微放電是宇航器件在真空環境下的一種失效模式,也是目前國際宇航界研究的一個難點和熱點。輕的微放電會干擾傳輸信號,嚴重的微放電會直接燒燬零部件,導致整個衛星系統報廢。張楚賢所在的設計團隊負責研製的微波開關擔負著控制北斗導航衛星微波信號傳輸方向的重要功能。然而他們研發的第一批樣件就遇到了微放電現象。為了保證衛星發射的進度,每一天對於全體科研人員都彌足珍貴。一天24小時的工作計劃全部排滿,在春節假期國人舉家團圓的時候,他們全部的假期時間都投入在了研發工作中,經過三個多月夜以繼日的拼搏,終於創新性地解決了微波開關微放電這一世界性技術難題。談及最終實驗成功的那一刻,張楚賢感慨地説:“這個技術問題一旦攻克,意味著北斗(導航系統)的這個關鍵部件邁出國産自主可控的第一步,這個技術指標達到要求的時候,我們非常高興,非常的驕傲,同時也很感概,感覺以前加班、過年不休息等等這些所有的一切,所有的付出都是值得的,將來我們會努力開發出更多的優秀宇航器部件産品,用我們的力量更好的去服務中國航天事業。”
中國啟動北斗導航系統建設的時間比美國的GPS導航系統晚了大概20年。談及目前公眾比較關心的北斗導航定位精度問題,中國北斗導航衛星副總設計師張立新在接受記者採訪時表示,目前GPS在軌衛星有31顆,實際服務精度約為5米。北斗目前在軌衛星21顆,主要位於東半球,面向亞太地區提供服務,目前提供的定位精度是10米。但在授時精度方面,北斗的很多性能指標要優於GPS。張立新表示,中國計劃在2020年建成覆蓋全球的北斗導航系統:“在未來五年,也就是到2020年,還將發射三十顆衛星。2018年年底之前發射18顆,到2020年底之前繼續發射12顆,最終形成全球服務能力,以及對重點地區的重點服務能力。屆時可以提供的定位精度是2到5米。”
2014年,國際海事組織海上安全委員會正式將中國的北斗系統納入全球無線電導航系統。這意味著繼美國的GPS和俄羅斯的“格洛納斯”後,中國的導航系統已成為第三個被聯合國認可的海上衛星導航系統。目前,我國自主研發的北斗導航系統正在廣泛應用於諸如水紋監測、環境監測、指揮控制、搜索救援以及為登山驢友提供及時搜救通訊支持等諸多領域。
談及對北斗未來的期望時,中國北斗導航衛星副總設計師張立新道出了自己心中的夢想:“我個人的一個願望就是,希望未來每一輛汽車、每一部手機、每一艘艦船,都能安裝上北斗晶片,最好能夠取代GPS為大家提供直接的服務。讓每一個人都能感受到北斗提供的便利。也希望大家能多為我們做衛星的人提供一些建議和意見。”