北斗全球系统组网完成,国防科大团队攻克多项核心关键技术

北斗全球系统组网完成,国防科大团队攻克多项核心关键技术

6月23日上午9时43分,我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭,成功发射北斗系统第五十五颗导航卫星,暨北斗三号最后一颗全球组网卫星,至此北斗三号全球卫星导航系统星座部署比原计划提前半年全面完成。

北斗全球系统组网完成,国防科大团队攻克多项核心关键技术

作为中国卫星导航重大专项导航技术专家组组长单位,国防科技大学北斗团队攻克了一个又一个的科研难关。在北斗导航“收官之星”发射的日子,让我们和国防科技大学电子科学学院导航与时空技术工程研究中心副主任倪少杰一起,走进国防科大北斗人“激情燃烧”的攻关故事。

国防科技大学北斗团队自1995年组建以来完整经历北斗一号、二号、三号系统建设全过程,发展成为北斗系统工程建设主力、各阶段技术创新引领者,为我国北斗系统从无到有从追赶到并跑甚至领跑做出了卓越贡献。
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从上世纪80年代提出设想,到1994年北斗一号建设正式启动,几代北斗人经过30多年的实践探索,走过了北斗系统建设“三步走”的发展历程。
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第一步
建设北斗一号系统,实现卫星导航从无到有

北斗全球系统组网完成,国防科大团队攻克多项核心关键技术

在北斗一号工程建设中,电子科学学院北斗团队突破制约系统建设达10年之久的重大瓶颈技术,成功研制北斗一号全数字快捕与信号接收系统,主要解决了低载噪比、短突发、大动态、多信号随机入站信号的快速捕获和信号接收问题,使学院成功进入卫星导航领域,实现从无到有的突破。

第二步
建设北斗二号系统,从有源定位到无源定位,区域导航服务亚太。

北斗全球系统组网完成,国防科大团队攻克多项核心关键技术

北斗团队在北斗二号工程建设中攻克了一系列核心关键技术,其中最具代表的是攻克了信号体制难题和突破系统建设中“卫星抗干扰”和“系统高精度测量”两大难题,成功研制卫星关键载荷和地面运控系统主体设备,有力护卫系统安全和支撑系统建设。

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在北斗二号中,当首颗试验星发射升空经过某区域时,遭受到大功率电磁干扰,卫星发生间歇性失联。而这时,距离下颗卫星发射计划仅有3个月时间。如果这个问题不解决,不但下一颗卫星不能按期发射,后续组网的十多颗卫星也将无限期推迟。消息传到学校北斗团队,成员们再次临危受命并立下军令状:保证三个月内完成任务,只会提前,绝不拖后!

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决心虽然坚定,但面临的挑战非常严峻:卫星要求的抗干扰能力很强,但安装抗干扰设备的空间很小,而且功耗要低,一些专家把这个难题比喻为“把大象装进冰箱”。为尽早完成任务,整个团队白天黑夜连轴转,玩命一般与时间赛跑,只用70天就兑现承诺,为北斗卫星铸造出神奇盾牌,将抗干扰能力提升了1000倍,把别人发射的“暗箭”一一化为无形。

第三步
建设北斗三号系统,架设“星间链路”,实现全球组网。这次发射的是第55颗北斗导航卫星,也是第30颗北斗三号卫星。

北斗全球系统组网完成,国防科大团队攻克多项核心关键技术

北斗团队承担北斗三号系统工程建设任务具有“三全”特点,全体制,所有的信号体制、系统体制及安全体制;全系统,从卫星到地面运控及应用、测试、试验验证全覆盖;全链路,所有的信号链路、应用链路全覆盖,实现了北斗系统全体制、全系统、全链路的技术覆盖。同时,还首创环境段模拟分系统、全球仿真软件、复杂电磁环境模拟分系统等三个系统。

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北斗三号时期,团队为北斗系统配套了更加先进的计时系统,它比我们平时用的手表要准确很多,几百万年才差一秒。它会让北斗系统跳动的脉搏更加准确,从而让我们获得更加准确的位置信息。

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在今年新冠疫情发生以来,学校北斗团队面对全球组网进度压力,以全军备战标兵单位姿态,冲锋在前,不畏艰险,从2月11日起就分批长期出差,在全国各地开展科研工作,科研人员每人都写了请战书,战疫到底,誓保2020年北斗三号系统全面建成并开通服务。

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北斗三号系统建成后,在我国及周边地区服务精度超越GPS,并且北斗系统具有GPS没有的短报文通信功能,北斗系统“全球梦”将如期实现。

北斗不远,就在你我身边。它已经成功在2008年汶川地震、2019年大阅兵、2020年疫情防控等国家重大事件和手机导航、共享单车、打车软件等日常生活设施中得到广泛应用。当前“北斗+5G+智能”技术正在开启万物互联新时代,将实现导航通信一体化,让你可以不必自己亲自开车就能穿梭在城市各个角落,当你拉开窗帘无人机就能把货物送到你家里,如此等等。

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行而不辍、未来可期。我国下一代卫星导航系统发展蓝图已经绘就,2035年前我们还将建设更加完善的可以在宇宙深空、海洋水下提供服务的智能时空系统,为人类探索更加广阔的未知世界保驾护航。

为科大“追星人”点赞!

北斗全球系统组网完成,国防科大团队攻克多项核心关键技术
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素材来源 | 倪少杰

图片 |?部分来源于网络

视频 | 孙菁菁 邱天舒 岑宣宇

设计 | 李语欣

整编 | 许鑫

原文始发于微信公众号(国防科大):北斗全球系统组网完成,国防科大团队攻克多项核心关键技术

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