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    厉害啦!北斗三号系统中至少有7大关键技术来自国防科大

    2019-01-09 12:23:16 来源: 三湘都市报
    聊聊

    “今后无论你走到哪里,北斗将始终伴你左右。”2018年12月27日起,北斗三号可在全球范围,全天候、全天时,为各类用户提供高精度、高可靠的定位、导航、授时服务。包括“一带一路”国家和地区在内的世界各地均可享受到北斗系统服务。北斗高精度基础产品已经输出到90多个国家和地区,提供芯片、模块、终端、软件、服务一揽子应用解决方案。这,成为中国北斗迈出从区域走向全球的“关键一步”!

    令人惊喜的是,这个亮点多多、性能优异、可靠稳定、前景广阔的北斗三号系统,有很多重磅技术都来自国防科大。近日,记者走访国防科大获悉,北斗三号系统中至少有7大关键技术来自该校。

    国防科大人在注入站的照片

     

    01卫星载荷

    简单来说,卫星载荷就是直接执行特定卫星任务的仪器、设备或分系统,卫星载荷的功能直接决定了卫星用途。有效载荷越多,卫星的用途越多。

    国防科大是北斗三号卫星有效载荷的承研主力单位之一,是唯一一家为所有北斗卫星提供信号业务载荷的单位,也是为北斗卫星研制信号业务载荷最多的单位。

    记者获悉,从2017年11月起,北斗系统组网卫星发射进入高密度期,国防科大成为国内唯一一家在全部30颗北斗三号组网卫星(其中19颗已在轨运行)上都装载核心业务载荷单机的承研单位。

    02 主控站时频统一系统

    时频统一系统,顾名思义与统一时间有关。在航天活动中,各地面站所获取、记录的测量数据和事件都必须有严格统一的精确时间标准才能对它们进行分析和处理。因此时频统一系统是卫星导航系统运行的基础,是北斗三号主控站的核心支撑系统。

    国防科大突破了北斗三号主控站时频系统关键技术,为北斗系统提供统一的高精度时间和频率参考,建立和保持了北斗三号的系统时间,为北斗三号系统高精度定位和授时服务提供技术支撑和重要保障。

     

     

    03 星地一体化业务管控系统

    卫星上天当然是要拿来用的,北斗三号为全球提供服务后,卫星任务量必会大增,如何一一满足?星地一体化业务管控系统解决的就是这个问题。

    国防科大提出的北斗全球系统业务星地一体化规划与调度框架,解决了北斗全球系统业务多、规划难的痛点,同时通过创新任务规划算法,成功解决了北斗全球系统星间、星地、站间等各类业务规划难题,满足了北斗系统运营需求。

    04 地面运控系统注入站

    地面运控系统能让工作人员在地上,对天上的卫星星座进行监视、控制和数据综合处理,重要性不言而喻。注入站则负责定期给卫星注入电文参数和控制指令,校正卫星的星历和钟差等参数误差。

    北斗三号注入站是北斗系统地面运控段的三大核心地面站之一,在其建设过程中,国防科大创新性提出并实现了基于统一平台的软件化处理方法,将系统的时延稳定度和测量精度显著提高。同时,在北斗二号基础上大幅提升其抗干扰能力。

    05 主控站RDSS信号收发系统

    RDSS是北斗导航系统所独有的功能,兼具一项GPS所不具有的一项技术突破——发短信能力,这项能力使卫星定位终端和北斗卫星或北斗地面服务站之间,可以直接通过卫星“对话”,即信号双向传递,而GPS只有单向传递。北斗三号主控站RDSS信号收发系统就是决定北斗短信能力的核心系统。

    国防科大是北斗二号、北斗三号地面运控系统中RDSS信号收发系统的独家建设者,北斗三号主控站RDSS信号收发系统相较北斗二号接收灵敏度大幅提升、用户机功率有效降低、入站容量显著提升,大幅度加强了北斗三号系统的位置报告与通信服务能力。

     

    现场装线

    06 卫星定轨高精度信号接收机

    简单来说,卫星定轨高精度信号接收机就是一个数据接收器,简称“监测接收机”。它通过在地面对卫星导航信号的连续跟踪观测,为北斗系统基本导航、星基增强、系统时差监测等核心业务处理提供高精度的原始观测数据,是北斗三号地面运控系统中技术复杂度最高的接收设备。

    自北斗三号启动建设以来,国防科大成为我国首家完成北斗三号地面运控系统监测接收机研制生产的单位,所研制的监测接收机性能稳定,且指标最优,已成为北斗系统定轨的最主要数据来源。

    07 RNSS导航信号模拟源

    RNSS导航信号模拟源被称为北斗用户机的“主治医生”。它仅有抽屉大小,却可模拟卫星导航全系统工作流程,提供灵活、可控、可重复的仿真测试环境,对全国各地的接收机进行全面体检,还可对所有类型北斗用户机进行全面体检。北斗三号RNSS导航信号模拟源是北斗三号地面运控系统监测接收机的核心测试设备。

    国防科大电子科学学院研制的北斗三号RNSS导航信号模拟源实现通道规模扩大1倍、信号精度提高5倍,是北斗三号地面运控系统监测接收机验收指定的核心测试设备,也是国内同行业的明星产品。目前该信号源已成功应用于地面运控系统全部200余套监测接收机的联调联试和验收测试,为北斗系统顺利开通服务保驾护航。

    据报道,北斗已得到广泛应用,交通运输、海洋渔业等领域应用不断走深走实,全国已有617万辆道路营运车辆,3.56万辆邮政和快递车辆,36个中心城市8万辆公交车,3230座内河导航设施,2960座海上导航设施,使用北斗系统。

    同时,港珠澳大桥采用北斗高精度形变监测系统,保障安全运行;基于北斗高精度的智能驾驶汽车,有望2019年上市。

    此外,北斗已加入民航、海事、移动通信等国际组织,国际民航组织批准北斗星基增强服务商标识号和标准时间标识号,国际搜救卫星组织将北斗纳入全球卫星搜救系统计划。

    记者 和婷婷 通讯员 胡浩巍、胡梅、陈盈果 图片 胡浩巍 杨柳 等

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