11月1日，我國成功發(fā)射第41顆北斗導航衛(wèi)星，即被稱作“吉星”（GEO衛(wèi)星諧音）的第17顆北斗三號衛(wèi)星。

北斗三號全球系統(tǒng)空間段由3種不同軌道的顆衛(wèi)星組成，包括MEO衛(wèi)星（中軌道衛(wèi)星）、GEO衛(wèi)星（地球同步軌道衛(wèi)星）和IGSO衛(wèi)星（傾斜地球同步軌道衛(wèi)星）。所謂GEO衛(wèi)星，就是指這顆衛(wèi)星與地球自轉(zhuǎn)保持一樣的速度，與地球是相對靜止的。

北斗三號工程副總設(shè)計師、北斗三號衛(wèi)星首席總設(shè)計師謝軍說，“吉星”是北斗三號全球?qū)Ш较到y(tǒng)的首顆GEO衛(wèi)星（地球同步軌道衛(wèi)星），距地面3.6萬公里，也是北斗三號系統(tǒng)中功能最強、信號最多、承載最大、壽命最長的衛(wèi)星。

梁珂巖 攝

航天科技集團一院供圖

（1） 起步：短時間內(nèi)實現(xiàn)系統(tǒng)功能性能的躍升成為難題

按照國家的統(tǒng)一部署，北斗三號工程于2009年正式啟動，同年，航天五院成立北斗三號項目辦，啟動北斗三號衛(wèi)星的論證工作。

“路漫漫其修遠兮，吾將上下而求索”。在功能、指標和應用需求尚不明確的情況下，航天五院北斗三號衛(wèi)星論證團隊與大總體一道開展需求調(diào)研，初步提出了衛(wèi)星的功能體系和指標體系，為北斗三號衛(wèi)星導航系統(tǒng)的建設(shè)奠定了初步的基礎(chǔ)。

與北斗二號相比，北斗三號功能要求更多、指標要求更高、健壯性要求更強、可用性可靠性要求更高。如何在短時間內(nèi)實現(xiàn)系統(tǒng)功能性能的躍升，是擺在北斗三號論證團隊面前的一項難題。

記者從五院了解到，在該院北斗三號系統(tǒng)總指揮遲軍、總設(shè)計師陳忠貴的帶領(lǐng)下，五院北斗研制團隊查資料、對標準、建模型、做布局、編方案，最終形成一系列滿足各方不同需求的技術(shù)論證報告。

無線電測定業(yè)務(wù)是北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)的一個特點和重要標志，向用戶提供用戶自身位置的同時，也支持用戶向相關(guān)方提供用戶位置，并可進行短報文通信，此功能是北斗系統(tǒng)的特有功能，在漁業(yè)、災難救援中多次發(fā)揮重大作用。北斗三號衛(wèi)星論證團隊最終收斂于某無線電測定方案，并順利完成了整星方案轉(zhuǎn)初樣。

（2） 攻堅：組網(wǎng)星研制前已投產(chǎn)了數(shù)顆試驗衛(wèi)星

北斗三號衛(wèi)星工程是一個龐大的系統(tǒng)工程，鮮為人知的是，組網(wǎng)星研制前，投產(chǎn)了數(shù)顆試驗衛(wèi)星，主要驗證工程的可實現(xiàn)性和正確性。根據(jù)工程規(guī)劃，試驗星中并無“吉星”。

因此，相對于其它軌道衛(wèi)星，“吉星”面臨著研制周期短、研制難度大的雙重困難，這就要求“吉星”研制團隊付出更多的時間、精力去彌補無試驗星所帶來的缺失。

2015年9月，“吉星”轉(zhuǎn)入初樣階段，研制節(jié)奏顯著加快。

根據(jù)設(shè)計方案，研制團隊用最短的時間、最科學的會簽方式完成了接口協(xié)議文件的簽署，并同步啟動了全部設(shè)計工作，設(shè)計效率超過以往，又快又好的完成初樣階段的各類設(shè)計工作。

五院專家告訴記者，由于“吉星”天線增多且射頻信號種類繁多，為充分驗證系統(tǒng)功能、頻率兼容性等，“吉星”初樣階段在西安分院某遠場測試場地開展了規(guī)?？涨暗倪h場試驗；為確保試驗的有效性，研制團隊進行了科學的策劃與設(shè)計，并投產(chǎn)了遠場試驗專用工裝；針對設(shè)計任務(wù)重、投產(chǎn)周期短、工裝類型多、運輸條件差等一系列難題，研制團隊犧牲休息時間，到生產(chǎn)廠家跟產(chǎn)，協(xié)調(diào)處理生產(chǎn)過程中的技術(shù)問題和難題。

7月驕陽似火，8月陰雨連綿，研制團隊頂高溫、戰(zhàn)酷暑，完成了一系列測試，取得了大量試驗數(shù)據(jù)，消除了載荷設(shè)計中的問題隱患，證明了設(shè)計的正確性。

伴隨著各類關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)的順利通過并得到驗證，整星初樣研制工作順利完成，并于2017年初順利轉(zhuǎn)入正樣階段。2017年5月，整星正樣部裝正式交付，并按照計劃節(jié)點完成了三艙分解等工作，于2018年1月底完成三艙對接。

最終，“吉星”陸續(xù)完成了出廠前所有的總裝與測試，按計劃于9月15日完成了北京地區(qū)所有研制工作。

航天科技集團五院供圖

（3） 沖刺：與廠房資源需求沖突“搶時間”

今年9月17日凌晨3:00，“吉星”在夜幕中飛向西昌衛(wèi)星發(fā)射中心，研制團隊開始了發(fā)射前的最后沖刺工作。

此時，發(fā)射場輔線工作已提前開展并就位，靜待“吉星”。與其它北斗三號衛(wèi)星不同，“吉星”兩副大型構(gòu)架天線都需要在發(fā)射場完成展開、收攏與裝星，工作項目多，但由于受到衛(wèi)星無線測試的影響，不能并行安排工作；為確保天線工作滿足整星進度要求，白天衛(wèi)星測試，晚上天線進行總裝工作。

按照發(fā)射場工作計劃，“吉星”需要完成一系列的總裝及測試工作，由于總裝工作多、測試項目多，另外還存在與其它衛(wèi)星存在廠房資源需求沖突的難題，試驗隊只能從自身發(fā)掘潛力，高效率完成工作；對于超出時間計劃的工作項目通過加班完成，保證所有工作日清日結(jié)，不給后續(xù)工作留尾巴。

40多天的連續(xù)作戰(zhàn)之后，試驗隊完成全部工作。

如今，北斗“吉星”首發(fā)，懸停高軌為神州。其背后的五院北斗鐵軍，也再次啃下了硬骨頭。

教育科學部編輯

[責任編輯：楊凡、彭芳]

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