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完美收官!中国电科助力北斗三号建设

来源:默认部门     作者:永利app官方下载     发布时间:2020年06月23日              

  

永利app官方下载  6月23日9时43分,我国在西昌卫星基地成功发射北斗三号系统“收官之星”。这是我国第55颗北斗导航卫星,标志着北斗三号系统完成全球组网。

永利app官方下载  中国北斗,点亮了世界卫星导航的天空。

  

  发射前夕,中国电科董事长、党组书记陈肇雄,党组成员、副总经理李立功一行赴西昌发射现场,检查集团公司参研设备运行情况,看望慰问中国电科现场科技工作人员,并座谈了解参研参试情况,对认真做好保障工作提出要求。

  陈肇雄对集团公司参研参试人员克服疫情影响,以高度的责任心做好现场保障工作给予充分肯定,要求进一步把工作做细做实,科学保障、精心保障,确保收官之星任务“万无一失、圆满成功”。

  陈肇雄强调,北斗组网意义重大,影响深远,集团公司既要深入参与北斗系统专项工程建设,也要加快筹划推进北斗产业应用,为北斗系统更好服务经济社会发展做出更大贡献。

  本次任务中,中国电科作为中国第二代卫星导航系统重大专项领导小组成员单位,组织旗下网络通信子集团、国基南方子集团、国睿子集团、太极子集团、力神子集团、天奥子集团、真空公司、国基北方子集团13所、49所,22所、电科防务等成员单位,为卫星和火箭提供了多套核心设备及众多国产化关键元器件,以强大的技术支撑,确保其高精度、高连续、高稳定在轨运行。

  管理控制中心

  智慧大脑 多机并行高效率

  北斗三号工程是一个空前复杂的航天系统工程,包含空间段、地面段、用户段三个组成部分。空间段包含30颗不同轨道高度的混合星座卫星,地面段包含40多个不同类型的地面站。

  这样一个庞大的系统要进行天地组网协同运行,将涉及几十个系统、上万台套设备的统筹调度与监控管理。

  为实现用户使用手机等终端就能够便捷地进行导航,卫星导航系统空间段和地面段的协同工作如何实现?地面天线和观测设备如何统筹调度?卫星和地面站故障如何快速处置?要解决这一系列问题,就要依靠中国电科研制的北斗三号管理控制中心,这也是卫星导航系统的“大脑”和“指挥官”。

永利app官方下载  “北斗三号管理控制中心就像是卫星导航系统的‘大脑’,可以指挥空间段和地面段的协同运行,进行地面天线和各类观测设备的统筹调度、卫星和地面站的监视和控制,以及导航电文的编排上注等。”据中国电科技术人员介绍,该中心实现了卫星导航系统的星地一体化管理与控制,统筹协调空间平台与地面管控资源,是充分发挥北斗三号系统运行效能的核心环节。

永利app官方下载  北斗三号在北斗二号的基础上,进一步提升性能、扩展功能,并且具备星间链路等新特色,中国电科全面总结北斗二号工程管控中心的建设经验,在多年关键技术攻关和试验卫星验证的基础上,开展了北斗三号管控中心的研制建设。为了完成对星座业务、各类地面站以及链路资源的高效管理、优化调度和协调控制,中国电科攻克了多项关键技术,提出了多项创新性成果,对星地、星间、站间链路任务进行优化调度,对整网运行状态进行管理控制,实现了全网卫星的全时跟踪测量和高频度注入,解决了几十个系统、上万台套设备的集中监视和控制难题。

  此外,为确保空地链路所传输的卫星导航信号不受干扰,中国电科还开展了对北斗某干扰监测分系统和质量评估分系统的建设。

  “它们对北斗系统的诊断,就好像医生对人的身体做CT一样,可以全方位的对信号质量进行诊断。”技术专家表示,干扰监测和质量评估分系统全面建成后,可以对卫星传输到地面的各类型信号及其所处电磁环境进行检测分析和综合评估,识别影响北斗系统安全的各类型影响因素。在这两个系统的保障下,无论北斗系统受到的异常影响有多么细微,都将无所遁形,相当于为无形的北斗各类型电磁信号和电磁环境安上了一对“火眼金睛”、穿上了一层“护体铠甲”。

  全国产高效电源

  巨能翅膀 超长待机不断电

永利app官方下载  卫星在天上想飞得稳定可靠,需要性能先进、长寿可靠的电源助力。

  中国电科为卫星研制了“纯国产高可靠电源套餐”,以高效太阳电池阵、高效全调节电源控制器和大容量锂离子蓄电池组构成,具有安全可靠、大功率、长寿命等特点,电力十足、能量满满。

  太阳电池阵,“重要C位”赋能选手。太阳电池阵是整星电源系统的重要组成部分,在光照区利用光电作用产生电能,为卫星负载供电,同时给蓄电池组充电,是卫星可靠工作所需电能源的主要来源。针对高压静电防护等技术研制难点,中国电科项目团队主动出击,通过技术攻关,制定有效措施,保证产品安全可靠,产品在轨运行良好。

  电源控制器,“精干强悍”赋能选手。作为电源功率调控的重要装置,电源控制器此次采用代表我国先进卫星电源控制技术的高效全调节产品,大幅提升转换效率,提高信号传输可靠性,减轻了整机重量,满足了高效及轻量化的指标要求。

  锂离子蓄电池组,“长久靠谱”赋能选手。锂离子蓄电池组在高比能设计、长寿命设计、在轨管理方面取得了突破,实现了多项技术创新。针对卫星要求,项目团队突破了多项产品技术,进一步优化产品性能,提高了电池组的工作寿命和可靠性。

  在满足卫星长寿命要求的同时,蓄电池组显著提升了我国航天用储能电源的装备水平,卫星所用锂离子蓄电池组的一致性十分优异,产品性能达到国际领先水平。

  陆海天测控网

  隐形风筝线 随时在线不断联

  在火箭发射和卫星飞行过程中,测控系统和安控系统是确保飞行器安全在线的关键设备。为此,中国电科在陆、海、天全方位布局了地面雷达、地面测控站、海上测量船以及中继卫星,用无形电波张开了一张100%全覆盖的测控“天罗地网”,确保飞行器在航行过程中时刻“在线”,能随时随地感受到来自祖国的悉心呵护。

  在陆地,中国电科广泛布局了陆地固定式、车载等多种地面设备,通过接力的方式与卫星保持实时畅通。研制的全空域多目标统一测控天线,主要用于完成北斗导航卫星的所有类型在轨卫星长期测控管理任务,也可同时为地球同步轨道、中轨和低轨卫星3类轨道卫星提供测控服务,实现了对卫星的自动跟踪;研制的车载测控系统,承担了北斗卫星及后续地球轨道卫星主动段和运行段的跟踪、测控任务,并将接收到的测量、遥测信息传递给航天控制中心,根据航天控制中心的指令与卫星通信,完成对卫星的控制。

  在远望船上,中国电科配备了最新一代船载脉冲测量雷达,这也是该系列雷达在升级改造后,首次参加实战任务。

永利app官方下载  脉冲测量雷达承担火箭起飞后的外弹道测量任务,跟踪测量不受运载火箭飞行及箭载设备工作状态的影响,可以客观准确地提供火箭的飞行轨迹数据,实时提供目标方位、俯仰角度信号、距离及速度信息,判断火箭飞行状况。特别是在运载火箭飞行出现异常或箭载设备工作状态异常时,脉冲测量雷达的测量数据就是唯一可信的数据。

  刚刚完成升级改造的新一代船载式脉冲测量雷达,在建设过程中突破了雷达与测控系统一体化设计、高精度测量等多项关键技术,技术水平国内领先。该雷达设备能够实现对火箭反射回波的跟踪,即使在应答机或遥测设备存在异常的情况下,仍然能够实现对火箭目标的弹道测量,全力保障航天发射任务。

  上千元器件

永利app官方下载  不可或缺核“芯”件

  无论是火箭腾空,还是卫星在轨运行,都离不开众多关键器件的有力支撑。星用固态放大器、空间行波管、传感器、多功能芯片等,这些关键元器件虽然身材“迷你”,但每一次发射都不可或缺,牵一发而动全身。

  星载原子钟被称为卫星导航系统的“心脏”,可为卫星系统提供高稳定的时间频率信号。中国电科研发的星载铷钟物理系统是星载原子钟的核心部件,通过提供稳定的跃迁频率,成为晶振精确输出频率的源头,为北斗心脏提供“源动力”。

  作为卫星通信系统的核心部件,提高星用固放的可靠性是固放设计中的重中之重。中国电科通过技术攻关,将星用固态放大器所用的关键元器件全部实现了国产化,突破了星用固放核心微波功率管的应用技术,在满足力学和散热的前提下,有效减小了固放的体积和重量,突破了星用固放轻量化技术,达到并优于国外同类产品。

永利app官方下载  某型硅高频功率晶体管,为北斗卫星核心器件,该器件可为产生高精度时钟基准信号提供支撑。中国电科通过技术攻关,最终实现了国产化功率管可靠稳定起振,对管壳结构进行了改进优化,实现了金属焊料焊接的气密性封装,解决了结构可靠性问题。

  空间行波管作为导航卫星的核心器件,用于卫星对地数传系统、星间链路系统传输信号放大,是电真空器件中性能指标最高、可靠性要求最为严苛的一种管型。为确保工程用核心器件自主创新,从2012年开始,中国电科研发团队针对制约空间行波管性能指标和可靠性的瓶颈技术不断探索,突破了空间行波管高效率、高线性度、长寿命的关键技术,并不断进行技术迭代,对产品绝缘、散热、灌封进行反复提升和验证,产品顺利通过了力学、热学、真空等一系列严苛的环境试验,实现指标稳定提升,产品性能达到国内领先。

  为测量运载火箭伺服系统的腔内压力,中国电科为运载火箭伺服机构系统配套研发了压力传感器,该系列传感器具有体积小、重量轻、精度高、抗干扰能力强、性能稳定可靠等特点,应用效果良好,可满足系统的使用要求。

  此外,中国电科还提供了多功能芯片、二极管、校正模块及功放模块等关键元器件,累计千余只产品。其中,为卫星组网的相控阵天线研制配套的两个重要模块,可以有效避免电磁等各类干扰,大大提高定位精度和安全可靠性。

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