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航天科技五院研制的第三十二颗北斗导航卫星任务肩负重要使命(图)
2018-07-12

第三十二颗北斗卫星出包装箱。 南勇/摄

“增援未来”是科幻小说中的概念,说的是派遣素质优秀、资历深厚、信念坚定的人物直奔未来,在关键时刻稳定全局。

7月10日,第三十二颗北斗导航卫星在长征三号甲运载火箭的托举下奔赴太空,它们执行的正是“增援未来”任务。

北斗布局谋势,有备无患

由航天科技集团五院抓总研制的第三十二颗北斗导航卫星是一颗北斗二号备份星。今年,部分北斗二号卫星将跨越设计寿命。虽然这些卫星状态良好,后续北斗三号卫星也在源源不断地升空,但从全局看,备份星是现在必须布出的关键一子。

看全局,先解局。

从受益领域看,北斗卫星导航系统不仅让涉及国家重大核心利益的领域摆脱了对国外卫星导航系统的依赖,还广泛地服务于国内外经济社会各领域:从有人/无人驾驶的汽车到千帆竞发的船舶,从精准耕作的农机到共享单车的“围栏”,北斗让我们的生活越来越智慧,北斗应用“只有想不到,没有做不到”。

从定位精度看,北斗卫星导航系统通过地基增强,定位精度可达厘米级,如若个别行业有特殊要求,还可通过数据后处理实现毫米级定位。

从行业规模上看,2017年,国内卫星导航产业年产值已超过2500亿元,北斗贡献率达80%。

从服务范围看,北斗卫星导航系统目前主要覆盖我国及周边地区:这里是“一带一路”核心区,生活着30多亿人口,而北斗覆盖全球,也指日可待。

历经20多年孕育、发展,以北斗二号卫星为主力的北斗卫星导航系统,已成为世界上最重要的卫星导航系统之一。党的十八大以来,以习近平总书记为核心的党中央高度重视北斗卫星导航系统的建设与应用,多次作出重要指示。

“现在,北斗是习总书记在国际交往中重点推介的‘中国名片’之一。”北斗卫星导航系统总设计师杨长风说,越是在“区域”向“全球”升级的关键时期,就越要维持区域系统的稳定运行,不断提升用户体验。

只有这样,才能立住北斗在国内外客户心中的口碑,树立中国尖端科技服务在国际上的信誉,才能确保北斗顺利迈向全球。

所以说,带着“增援未来”使命的备份星,必须提前到岗,时刻准备在新老交替的关键期稳定全局,力保系统运行万无一失。

卫星“智慧体检”,连接未来

正如北斗二号卫星总指挥兼总设计师杨慧所说:“北斗系统是一个重承诺的系统,一定会为用户提供连续稳定的运行服务。”具有强烈使命感的北斗二号研制队伍不仅精心完善成熟产品,还积极为后续其他型号的新任务验证新产品、新方法、新平台。

“此次卫星虽说总的技术状态变化不大,但直接影响定位精度的原子钟已全部换成北斗三号所使用的新型产品了。”北斗二号卫星副总设计师翟君武说,这将使该星的定位更准,也可为北斗三号的原子钟积累可靠性子样。“我们还改进工作流程,采用了许多新的工作方法,其中,卫星状态远程测试判读是首次正式使用。”

远程测试判读基于航天科技集团五院构建的远程测试判读平台,这个平台可以同时测试多颗卫星,远在北京的测试人员与发射现场的测试人员前后联动,出具独立测试报告。

“如果两个人同在现场测试,难免会互相影响。有了远程测试判读,就从空间上保证了客观性。”本次任务发射场测试工作负责人刘一帆告诉记者,这种方式的另一大优势,就是能进一步减少发射场工作人员。经过这次实践,他们达到了“前后联动、知识共享、辅助决策”的目的,标志着我国已掌握卫星状态远程测试判读相关技术。

“在此次任务中,我们研制的统一监控平台也得到应用。它可以统一采集整个卫星软、硬件的状态,做‘健康监控’。”刘一帆说,”如果有一些进程有问题,还可以进行自动重启、自动恢复,这同样提升了监测的效率与可靠性。”

“加上此前型号已经应用的有效方法,以及与同类型号人员互通,我们在发射场所需的工作时间已大大缩短,人员也少得多。”翟君武说,团队所采用的许多工作方法,为未来其他型号队伍的工作开出了一条路。

火箭超高密度发射,有条不紊

长征三号甲系列运载火箭试验队同样把远程联动的方法应用到测试中。

“我们把测试数据发回后方,让后方判读,也是为了进一步精简发射场工作人员。”航天科技集团一院长三甲系列火箭质量主管张聪介绍。

从火箭投料生产到发射,“家”里的工作占到九成以上。减少发射场工作量,让型号队伍把更大的精力投入到研制、生产中,对质量的源头控制大有裨益。

同时,他们还尽量避免“翻烙饼”,把质量工作做在现场,不去折腾“家”里的工作。

近年来,这支队伍不断探索、实践新的质量控制方法,应对超高密度发射。

“譬如,我们采用通用质量管理加发次特色质量管理相结合的办法,既保证专项的质量要求,又能适应商业化转型需求;年初,我们固定好型号全年的技术状态的基线,把历次任务相对于技术状态基线的变化全列出来,确保受控;对于现场的量化工作,大家也严格按照表格化方法记录各项操作和数据,落实‘做事有依据、做事按依据、做事留记录’的要求……”张聪说,“经过大家的共同努力,我们在高密度发射的条件下保持了质量的稳定,经受住了考验。”

的确,型号连续成功需要每个人的努力。火箭总指挥金志强在勉励队员时,以足球妙喻发射任务性质:“第一,判断标准都很简单,足球进球与否,卫星入轨与否;第二,都需要每名团队成员精准合作;第三,都必须坚持到最后。”史无前例的高密度发射,磨练着型号队伍成员的意志,也积累了宝贵的经验。

“以前安排发射时尽量避开雨季,但在高密度条件下,就不得不在雨季发射。这次发射就为我们积累了雨季发射的经验。”火箭总设计师陈闽慷说,“现在,长三甲系列火箭已经成功发射88次了,积累了大量的试验数据,弥足珍贵。那么,如何利用大数据等先进工具,从中提炼出型号研制的客观规律,则是我们现在要思考的问题。这不仅是长三甲系列火箭应对高密度发射的‘宝藏’,也将是未来型号研制工作的‘富矿’。”

无论是被赋予备份任务的卫星,还是主动为后续高密度任务“开路”的星、箭队伍,他们都承担着“增援未来”的使命,在他们坚定的目光中,我们可以看到繁星满天的未来。(高一鸣) 来源:航天科技网站

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