11月19日凌晨2時(shí)07分，長(zhǎng)征三號(hào)乙運(yùn)載火箭（簡(jiǎn)稱(chēng)“長(zhǎng)三乙火箭”）與遠(yuǎn)征一號(hào)上面級(jí)在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心點(diǎn)火升空，成功將北斗三號(hào)工程第18、19顆組網(wǎng)衛(wèi)星送入預(yù)定軌道。至此，今年北斗三號(hào)衛(wèi)星高密度發(fā)射任務(wù)圓滿(mǎn)完成，這也標(biāo)志著北斗三號(hào)基本系統(tǒng)已建成。該系統(tǒng)包括18顆中圓地球軌道衛(wèi)星和1顆地球靜止軌道衛(wèi)星，可服務(wù)“一帶一路”國(guó)家和地區(qū)。
△長(zhǎng)三乙火箭點(diǎn)火起飛
本次任務(wù)是北斗三號(hào)工程的第10次發(fā)射，10次發(fā)射均由長(zhǎng)三乙火箭完成，充分驗(yàn)證了火箭的可靠性。本次發(fā)射也是火箭院2018年第20次宇航發(fā)射，刷新了年度宇航發(fā)射次數(shù)紀(jì)錄。
△火箭轉(zhuǎn)場(chǎng)
近年來(lái)，長(zhǎng)三乙火箭實(shí)行“去任務(wù)化”設(shè)計(jì)，大大提高了火箭的適應(yīng)性，火箭狀態(tài)也較為穩(wěn)定。西昌衛(wèi)星發(fā)射中心是長(zhǎng)三乙火箭的“主戰(zhàn)場(chǎng)”，火箭在這里執(zhí)行過(guò)多次發(fā)射，此次任務(wù)對(duì)于長(zhǎng)三乙火箭來(lái)說(shuō)也是“輕車(chē)熟路”。
△火箭吊裝
據(jù)遠(yuǎn)征一號(hào)上面級(jí)總體副主任設(shè)計(jì)師周佑君介紹，此次任務(wù)是遠(yuǎn)征一號(hào)上面級(jí)今年的收官之戰(zhàn)。去年年底以來(lái)，遠(yuǎn)征一號(hào)上面級(jí)與長(zhǎng)三乙火箭九度攜手，以“一箭雙星”方式發(fā)射18顆北斗三號(hào)中圓地球軌道衛(wèi)星。本次發(fā)射的衛(wèi)星與此前相比，增加了若干載荷設(shè)備，雙星總重量增加40公斤，創(chuàng)上面級(jí)歷史任務(wù)衛(wèi)星重量之最。為此，型號(hào)隊(duì)伍開(kāi)展了一系列改進(jìn)工作，提高上面級(jí)運(yùn)載能力：采用能量密度更高的衛(wèi)星供電鋰離子蓄電池，減輕上面級(jí)的結(jié)構(gòu)重量；精準(zhǔn)分析衛(wèi)星的質(zhì)量特性變化的影響，通過(guò)上面級(jí)軌道優(yōu)化與制導(dǎo)姿控仿真分析，優(yōu)化上面級(jí)推進(jìn)劑加注量。
△星罩組合體轉(zhuǎn)場(chǎng)
除了重量更重，此次發(fā)射的衛(wèi)星個(gè)頭也更大，雙星之間、星罩之間的間隙較以往更小，對(duì)接安裝衛(wèi)星的操作難度更大，火箭飛行過(guò)程中以及衛(wèi)星分離時(shí)，星罩之間、雙星之間發(fā)生碰撞的風(fēng)險(xiǎn)更大。對(duì)此，型號(hào)隊(duì)伍通過(guò)模擬裝配、精細(xì)化的衛(wèi)星分離仿真分析及遠(yuǎn)場(chǎng)分析等，控制風(fēng)險(xiǎn)，確保了衛(wèi)星的安全。
△星箭對(duì)接
本次發(fā)射是長(zhǎng)三甲系列火箭第94次執(zhí)行發(fā)射任務(wù)，長(zhǎng)征系列運(yùn)載火箭第291次發(fā)射。
從起步開(kāi)始，北斗三號(hào)就注定是不凡的。在北斗工程的“大棋局”中，“三步走”的戰(zhàn)略既符合我國(guó)國(guó)情，又富于創(chuàng)新性和預(yù)見(jiàn)性，為世界導(dǎo)航領(lǐng)域的技術(shù)路線(xiàn)貢獻(xiàn)了中國(guó)智慧。回顧我國(guó)北斗工程建設(shè)，北斗一號(hào)實(shí)現(xiàn)了中國(guó)導(dǎo)航衛(wèi)星從無(wú)到有，使我國(guó)成為繼美、俄之后第三個(gè)擁有導(dǎo)航衛(wèi)星的國(guó)家，北斗二號(hào)突破了區(qū)域混合導(dǎo)航星座構(gòu)建、高精度時(shí)空基準(zhǔn)建立等關(guān)鍵技術(shù)，躋身國(guó)際衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)四大服務(wù)商，啟動(dòng)于2009年的北斗三號(hào)站在前兩代系統(tǒng)的肩膀上，總結(jié)了跟跑和并跑?chē)?guó)外衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)，開(kāi)始嘗試沖刺和領(lǐng)跑。
在正樣設(shè)計(jì)之初，北斗三號(hào)就把服務(wù)精度設(shè)計(jì)目標(biāo)設(shè)定在尚未發(fā)射的第三代GPS導(dǎo)航衛(wèi)星及伽利略導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)計(jì)指標(biāo)之上。為此，研究院率先提出國(guó)際上首個(gè)高中軌道星間鏈路混合型新體制，形成了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的星間鏈路網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、自主定軌、時(shí)間同步等系統(tǒng)方案，解決了全球布站、衛(wèi)星境外監(jiān)測(cè)的難題；研發(fā)國(guó)內(nèi)首個(gè)適于直接入軌一箭多星發(fā)射的“全桁架式衛(wèi)星平臺(tái)”，在載荷平臺(tái)重量比、平臺(tái)功率質(zhì)量比等方面達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平；構(gòu)建了新型空間時(shí)頻基準(zhǔn)和導(dǎo)航信號(hào)完好性監(jiān)測(cè)方案，采用了更為可靠的載荷重構(gòu)技術(shù)；衛(wèi)星設(shè)計(jì)壽命由8年提升至10-12年，在軌運(yùn)行工作可靠性有了大幅提升。此外，北斗三號(hào)衛(wèi)星還配置了新一代原子鐘，通過(guò)提升原子鐘指標(biāo)，提升了用戶(hù)體驗(yàn)。
相繼發(fā)射的十九顆北斗衛(wèi)星中，不論是全身披掛“新神器”的試驗(yàn)星，還是可以“自我診斷”、長(zhǎng)壽命、高可靠的首發(fā)雙星，亦或是新增國(guó)際搜救功能的老十三、老十四，以及懷揣多項(xiàng)絕技的“吉星一號(hào)”老十七，再到剛剛發(fā)射成功標(biāo)志著基本系統(tǒng)收官的雙星……北斗三號(hào)衛(wèi)星不斷挑戰(zhàn)自我、深化認(rèn)識(shí)、尋求突破，在比肩世界一流的征途上穩(wěn)步前進(jìn)。
大格局：快速布網(wǎng)，高效！
“到2020年建成全球?qū)Ш较到y(tǒng)，為全球所有國(guó)家和地區(qū)提供高精度、高可靠的定位、導(dǎo)航、授時(shí)服務(wù)”，承諾的背后，是北斗三號(hào)快速組網(wǎng)的空前挑戰(zhàn)。即便是曾創(chuàng)下3年發(fā)射14顆北斗二號(hào)衛(wèi)星佳績(jī)的研究院，如此快的批產(chǎn)速度也無(wú)疑是最嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。
連續(xù)作戰(zhàn)，隨時(shí)切換，天上、地面、單機(jī)、系統(tǒng)、在軌、在研，干著發(fā)射場(chǎng)的星，管著天上飛的星，操心正在做的星——這就是研究院北斗人的工作模式。一年之內(nèi)完成基本系統(tǒng)建設(shè)的奇跡，不是依靠“人海戰(zhàn)術(shù)”實(shí)現(xiàn)的。和“前輩”相比，北斗三號(hào)在前方發(fā)射場(chǎng)的衛(wèi)星試驗(yàn)人員數(shù)量減少了近一半、全流程時(shí)間縮短了近三分之一。后方北京的在研情況也是一樣，不論是人員還是研制周期都大為縮減。
“我們非常注重以科學(xué)的管理加強(qiáng)衛(wèi)星地面試驗(yàn)驗(yàn)證”，中國(guó)空間技術(shù)研究院北斗三號(hào)衛(wèi)星總指揮遲軍道出了秘籍。研究院首次在北斗三號(hào)衛(wèi)星測(cè)試中采用遠(yuǎn)程測(cè)試的方法，西昌北京實(shí)時(shí)聯(lián)動(dòng)，充分發(fā)揮后方判讀專(zhuān)家的保障作用，從而提高了發(fā)射場(chǎng)測(cè)試效率，大幅減少了發(fā)射場(chǎng)人員數(shù)量。此外，研究院還在優(yōu)化發(fā)射場(chǎng)測(cè)試項(xiàng)目、開(kāi)展無(wú)線(xiàn)測(cè)試等方面做了許多嘗試。
流程的優(yōu)化，新方法、新技術(shù)的采用，體現(xiàn)了研究院在空間技術(shù)方面的自信。近年來(lái)，研究院不斷提升“宇航智造”能力，在高質(zhì)量、高效率、高效益研制方面積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)，練就了“更快、更高、更強(qiáng)”的造星本領(lǐng)。研究院針對(duì)北斗衛(wèi)星批量研制特點(diǎn)，打造出AIT研制脈動(dòng)式生產(chǎn)線(xiàn)、數(shù)字化車(chē)間、采用智能檢驗(yàn)裝配、三維總裝等新技術(shù)，帶來(lái)了研制效率的革命性提升；通過(guò)采用高性能運(yùn)算單元、中心管理單元等先進(jìn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了衛(wèi)星至少60天的完全自主運(yùn)行能力；高模量碳纖維太陽(yáng)翼基板國(guó)產(chǎn)化攻關(guān)成功、桁架結(jié)構(gòu)主承力結(jié)構(gòu)升級(jí)，打造出“更強(qiáng)壯”的中國(guó)星；新一代國(guó)產(chǎn)高精度銣原子鐘和新型導(dǎo)航信號(hào)在北斗三號(hào)衛(wèi)星上的成功應(yīng)用，頻率穩(wěn)定度和信號(hào)質(zhì)量較北斗二號(hào)區(qū)域?qū)Ш较到y(tǒng)大幅提高，推動(dòng)導(dǎo)航水平達(dá)到“米級(jí)精度”。
同時(shí)，立足中國(guó)航天系統(tǒng)工程管理理念，研究院開(kāi)創(chuàng)了導(dǎo)航組網(wǎng)衛(wèi)星研發(fā)管理新模式，實(shí)現(xiàn)了“一支隊(duì)伍，多個(gè)任務(wù)，協(xié)調(diào)統(tǒng)一”項(xiàng)目群管理的技術(shù)和方法全面創(chuàng)新，堅(jiān)持“思想上有凝聚力，管理上有創(chuàng)新力，行動(dòng)上有執(zhí)行力”，最早形成并實(shí)踐了中國(guó)航天產(chǎn)品工程的理論和方法，建立健全了可持續(xù)發(fā)展的導(dǎo)航衛(wèi)星研究與管理體系，樹(shù)立了我國(guó)宇航產(chǎn)品工程管理的典范，有力托舉了北斗導(dǎo)航衛(wèi)星組批生產(chǎn)和密集發(fā)射。
中國(guó)星：自主可控，擔(dān)當(dāng)！
作為響當(dāng)當(dāng)?shù)膰?guó)之重器，北斗三號(hào)充分繼承了兩代“前輩”的拳拳愛(ài)國(guó)心，在技術(shù)上做到了自主可控。“在北斗三號(hào)前期論證中，我們就明確提出元器件和器部件國(guó)產(chǎn)化自主可控的目標(biāo)，科學(xué)制定實(shí)施方案，全力以赴抓落實(shí)”，北斗三號(hào)工程副總設(shè)計(jì)師、衛(wèi)星首席總設(shè)計(jì)師謝軍說(shuō)：“從長(zhǎng)遠(yuǎn)可持續(xù)發(fā)展來(lái)看，必須堅(jiān)定地走國(guó)產(chǎn)化的道路，做到核心在手”。北斗三號(hào)在“前輩們”國(guó)產(chǎn)化的基礎(chǔ)上，又實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)足進(jìn)步。目前北斗三號(hào)衛(wèi)星上所有使用的部件，全部實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化。“關(guān)鍵技術(shù)、核心技術(shù)掌握在自己手中，最重要的是我們要有這方面的決心和意志！”中國(guó)空間技術(shù)研究院北斗三號(hào)衛(wèi)星總設(shè)計(jì)師王平斬釘截鐵地說(shuō)。為此，研究院北斗研制團(tuán)隊(duì)承擔(dān)了進(jìn)度、質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)等極大的壓力，付出了艱辛的努力。為了確保新技術(shù)和國(guó)產(chǎn)設(shè)備的可靠性，團(tuán)隊(duì)用了超過(guò)一般衛(wèi)星3倍多的時(shí)間反復(fù)驗(yàn)證、測(cè)試、迭代。研究院甚至?xí)鲃?dòng)幫助生產(chǎn)廠(chǎng)家改進(jìn)技術(shù)和管理流程，毫無(wú)保留地傳授經(jīng)驗(yàn)。王平坦言，“我們不斷地在風(fēng)險(xiǎn)、質(zhì)量等各種因素之間權(quán)衡、決策，但即便是在最艱難的時(shí)候，也從未動(dòng)搖過(guò)國(guó)產(chǎn)化的信心和決心，因?yàn)橐蛟焓澜缫涣鞴こ獭?shí)現(xiàn)航天強(qiáng)國(guó)夢(mèng)，離不開(kāi)國(guó)產(chǎn)化”。
讓人欣喜的是，在北斗衛(wèi)星工程的牽引和培育下，國(guó)產(chǎn)化元器件眾多的生產(chǎn)廠(chǎng)家不斷提升技術(shù)能力和工藝水平，全面支撐了工程需求，形成了全國(guó)大協(xié)作的良好局面。“北斗基礎(chǔ)產(chǎn)品已實(shí)現(xiàn)歷史性跨越，國(guó)產(chǎn)北斗芯片實(shí)現(xiàn)規(guī)模化應(yīng)用，總體性能達(dá)到甚至優(yōu)于國(guó)際同類(lèi)產(chǎn)品”，中國(guó)空間技術(shù)研究院北斗三號(hào)衛(wèi)星總設(shè)計(jì)師陳忠貴評(píng)價(jià)道。國(guó)產(chǎn)化作為北斗系統(tǒng)工程的一個(gè)重要縮影，對(duì)我國(guó)基礎(chǔ)工業(yè)有極大的推動(dòng)和牽引作用，同時(shí)，國(guó)家工業(yè)基礎(chǔ)的進(jìn)步也保證了北斗工程的發(fā)展，兩者互相促進(jìn)，充分展現(xiàn)了我國(guó)的綜合實(shí)力和創(chuàng)新能力。此外，研究院通過(guò)北斗系統(tǒng)的研發(fā)工作直接促進(jìn)了應(yīng)用產(chǎn)業(yè)鏈的形成，已成為國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國(guó)防建設(shè)的“助推器”和“倍增器”。
航天報(bào)國(guó)心，北斗導(dǎo)航情。目前，北斗三號(hào)系統(tǒng)某些關(guān)鍵指標(biāo)已優(yōu)于國(guó)際其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，中國(guó)空間技術(shù)研究院正在持續(xù)提升北斗三號(hào)連續(xù)性、穩(wěn)定性和可用性，堅(jiān)決保證服務(wù)不間斷。面對(duì)全面建成全球?qū)Ш较到y(tǒng)的目標(biāo)，研究院承擔(dān)著更加艱巨的任務(wù)。面向未來(lái)衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)發(fā)展，研究院發(fā)揚(yáng)“自主創(chuàng)新、團(tuán)結(jié)協(xié)作、攻堅(jiān)克難、追求卓越”的北斗精神，開(kāi)展了一系列衛(wèi)星導(dǎo)航領(lǐng)域核心技術(shù)論證，為“更加泛在、更加融合、更加智能”的國(guó)家時(shí)空體系建立提供了重要支撐，為未來(lái)衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)發(fā)展謀篇布局，貢獻(xiàn)更多的研究院方案和中國(guó)智慧。