管理控制中心:智慧“大腦”
北斗導航是一個龐大、復雜的航天系統工程,其天地組網協同運行涉及幾十個系統、幾萬臺套設備的統籌調度與監控管理,如何確保它們“統一行動聽指揮”?
中國電科技術人員介紹,中國電科研制的北斗三號管理控制中心相當于智慧“大腦”,可指揮空間段和地面段的協同運行、地面天線和各類觀測設備統籌調度,以及導航電文的編輯、上注等。
為實現北斗衛星導航系統的星地一體化管理與控制,中國電科攻克多項關鍵技術,研發多項創新性成果,包括對星地、星間、站間鏈路進行優化調度,對整網運行狀態進行管控,最終實現全網衛星的跟蹤測量和高頻度注入,解決了幾十個系統、上萬臺套設備的集中監視和控制難題。
全國產高效電源:超長待機
中國電科為北斗衛星研制提供的“全國產超長待機電池‘套餐’”,以高效太陽電池陣、高效全調節電源控制器和大容量鋰離子蓄電池組構成,具有安全可靠、大功率、長壽命等特點。
據介紹,太陽電池陣是整星電源系統的重要組成部分,在光照區利用光電作用產生電能,為衛星負載供電,同時給蓄電池組充電,是衛星可靠工作所需電能源的主要來源。
中國電科為北斗研制的電源控制器采用先進衛星電源控制技術的高效全調節產品,大幅提升轉換效率,提高信號傳輸可靠性,減輕整機重量,滿足高效及輕量化的指標要求。
中國電科研制的鋰離子蓄電池組,在高比能設計、長壽命設計、在軌管理方面取得突破,實現多項技術創新。項目團隊針對北斗衛星要求,通過工藝調整,進一步優化產品特點,提高電池組的工作壽命和可靠性,顯著提升中國航天用儲能電源的裝備水平。
全覆蓋測控網:隨時在線
為確保北斗衛星發射任務安全發射、成功入軌和穩定運行,中國電科陸、海、天全方位布局地面雷達、地面測控站、海上測量船以及中繼衛星,打造出一張100%全覆蓋的測控“天羅地網”,為北斗衛星的航天測控提供隨時在線服務。
在陸地,中國電科廣泛布局陸地固定式、車載等多種地面設備,通過接力的方式與北斗衛星保持實時暢通。
在遠望號航天測量船上,中國電科配備最新一代船載脈沖測量雷達,客觀準確提供北斗衛星發射星箭飛行軌跡數據,實時提供目標方位、俯仰角度信號、距離及速度信息等。
上千元器件:關鍵核“芯”
星用固態放大器、空間行波管、傳感器、多功能芯片、二極管、校正模塊及功放模塊……中國電科為北斗任務研制的上千關鍵元器件,雖然個頭小,卻發揮大作用,成為北斗發射、在軌運行不可或缺的關鍵核“芯”產品。
通過技術攻關,中國電科將星用固態放大器所用的關鍵元器件全部實現國產化,達到并優于國外同類產品。
空間行波管是導航衛星的核心器件,中國電科研發團隊從2012年開始不斷探索,突破空間行波管高效率、高線性度、長壽命等關鍵技術,實現指標穩定提升。
中國電科為發射北斗衛星運載火箭的伺服機構系統配套研發系列壓力傳感器,具有體積小、重量輕、精度高、抗干擾能力強、性能穩定可靠、應溫度范圍寬等特點,應用效果良好。
此外,為確保星地鏈路所傳輸的衛星導航信號不受干擾,中國電科還為北斗建設干擾監測、質量評估分系統,“它們對北斗系統的診斷,就好像醫生對人的身體做CT一樣,可以全方位的對信號質量進行診斷。”中國電科技術專家說。(完)