作者：甘晓 潘晨 来源：中国科学报 发布时间：2015/8/12 8:28:35

新技术“搭桥”北斗双星

■本报记者 甘晓 通讯员 潘晨

8月9日，第十八、十九颗北斗导航卫星首次实现星间链路建立。随后，第十九颗北斗导航卫星通过星间链路，由第十八颗北斗导航卫星顺利接收并传回第一帧星间遥测。

这是继7月25日上述两颗北斗导航卫星在西昌卫星发射基地成功升空后传回的又一捷报。

星间链路的建立，标志着我国成功验证了全球导航卫星星座自主运行核心技术，为实现全球卫星导航系统奠定了坚实的基础。而在两颗北斗导航卫星“搭桥”的背后，离不开对星间链路网络协议、空间相控阵天线、自主导航技术、综合电子分系统等多项新技术的攻关。

修建联通卫星的“高速公路”

北斗双星要冲出亚洲、走向世界，就要对空间环境进行灵活应变，保持卫星与地面、卫星与卫星之间的互联互通。突破北斗导航星座自主运行技术，成为研制团队面临的首要任务和最大难点。

“我们必须走自主可控之路，否则无法实现可持续发展。”北斗导航卫星总设计师谢军说。

然而，在浩瀚的宇宙间修筑连接两颗小小卫星之间的“高速路”谈何容易。为此，中国航天科技集团公司五院（以下简称航天五院）设立了全新的自主运行分系统，并且投入充分的资源保障，重点攻关星间链路和星座自主导航技术。

研制团队经过攻关，率先提出了混合型新体制星间链路方案，完成了星间链路需求分析与设计，形成了具有自主知识产权的星间链路网络协议和系统方案的设计。

与此同时，团队攻克了空间相控阵天线等技术难关，确保北斗导航卫星隔空“一握”又稳又准。

北斗导航卫星总设计师王平表示：“星间链路功能让星与星之间实现了通信、测距，进而大大提升了导航系统的自主可控能力。”

为“北斗”写下共同“语言”

卫星之间的硬件联通后，只有实现软件上的实时互通，才能使卫星开展完美“对话”。这里的“软件”，就是指“自主导航技术”。

这项技术能使导航卫星脱离，独立自主地开展导航任务，为用户提供高精度的导航服务。据记者了解，当前，国际上各导航系统都在全力攻克星座自主导航技术。

自2000年起，航天五院总体部在国内率先开展了星座自主导航技术研究。10年后的2010年，该团队承担了国家北斗重大专项的自主运行关键技术攻关工作，通过自主导航总体方案设计到各类算法的设计和实现，历时3年最终独立自主地研制出星载自主导航软件。

在业内人士看来，这项技术的成功开发，让“北斗星”们得以操着共同的“语言”进行灵活而充分的对话，确保为全球用户提供更好服务，并为国内特定用户更高要求的使用提供支持。

“超级管家”精确指挥

在北斗导航卫星中首次出现的“综合电子分系统”，被科研人员亲切地称为“超级管家”。该系统实现了对所有分系统健康运行的监管，并组织调配力量全力实现卫星的自主管理。

早在2010年，新一代北斗导航卫星方案论证之初，面对更快、更准、更精的技术要求，航天五院的设计师就全面优化了卫星设计方案，启动了综合电子分系统的预研工作。

最新的“综合电子分系统”在此前遥测遥控以及自主能源和自主热控管理的基础上，进行了升级。据航天五院相关负责人介绍，“综合电子分系统”承担了自主导航算法、星间网络处理、姿态轨道控制、整星配电、整星加热器管理和火工品管理等任务。

该分系统从顶层优化配置了整星的信息流和产品组合方式，减少了整星设备间的接口，与区域北斗导航卫星的数管分系统相比减重达30%。同时，“综合电子分系统”达到了新一代北斗导航卫星自主导航功能和星间网络处理功能对时间处理的高要求。

“这两颗卫星的‘综合电子分系统’，与区域导航卫星的信息集成度相比大幅提升，从而提高了整星效率。”谢军表示。