原标题:历史性时刻!北斗三号全球系统核心星座部署完成
12月16日,由航天科技集团有限公司所属中国运载火箭技术研究院(以下简称火箭院)抓总研制的长征三号乙运载火箭以“一箭双星”的方式,将第52、53颗北斗导航卫星送入中圆地球轨道。至此,北斗三号在该轨道上规划的24颗卫星已全部到位,标志着全球系统核心星座部署完成。
何谓核心星座?北斗三号为何由三种轨道卫星组成?全球系统组网离我们还有多远?
长征三号乙运载火箭携带第52、53颗北斗导航卫星发射升空。肖国军图
主力冲锋,队友助攻
在北斗三号卫星“天团”里,有三类队员,分别在不同轨道上坚守着岗位。本次发射的双星,也就是中圆轨道卫星(MEO卫星,被五院北斗人称为“萌星”)是全球组网的主力。他们不辞辛劳地绕着地球满场飞,让自己的聚焦点在地面画着波浪线,以求覆盖到全球更广阔的区域。
据北斗三号卫星总设计师王平介绍,MEO卫星的轨道高度大概是在2万公里左右,轨道周期是12个小时左右,和地球自转周期不同步。“从地面上看,由西向东不断的运动覆盖全球。所以要想提供全球导航服务,主要是要依靠MEO卫星,这也是为什么把24颗MEO卫星作为北斗的全球组网的核心星座的原因”,王平说。
“萌星”在为全球组网冲锋的时候,队友们非常给力。其中,深情的“吉星”(GEO卫星)是地球静止轨道卫星,始终随着地球自转而动,以便时刻聚焦祖国;“爱星”(IGSO卫星)则是倾斜地球同步轨道卫星,像辛勤的蜜蜂一样,让自己的星下点轨迹包住亚太地区,保护中国周边。
双星转运至发射塔架。南勇图
独特卫星星座,中国首创
在美国GPS、俄罗斯格洛纳斯、欧洲伽利略等导航系统纷纷以单一轨道卫星部署星座的背景下,中国北斗却独树一帜,采用三种轨道卫星组成混合导航星座。
为何如此布局?这源自北斗三步走的发展战略。在前两步里,北斗分别要为中国和亚太地区提供服务,“吉星”和“爱星”显然更有优势,而“萌星”更适合在全球导航服务的战场上发挥作用,况且当时“萌星”还有很多关键技术尚未突破,需要通过实战验证。
为此,五院北斗人首次建成了GEO/IGSO/MEO混合星座,以最少的卫星数量建设了集基本导航、位置报告等多种业务于一体的北斗二号区域卫星导航系统,成为世界上区域卫星导航系统建设的典范。
这种技术体制可以高效构建区域系统,兼顾拓展全球系统。在北斗二号系统的建设中,布局了4颗“萌星”,给他们充分的时间和绝佳的平台去逐步攻克一系列全球组网稳定运行的瓶颈问题。因此,当北斗开启全球组网征程后,跃升为主力的“萌星”得以大显神威。
此时的“吉星”和“爱星”就成为最佳队友。北斗人为他们精心设计了数量不多、作用却很关键的岗位。他们不仅承担着配合“萌星”、显著增强北斗三号整体技术指标的“助攻”职责,还携带了很多“神器”,为未来北斗广泛运行与应用之路开疆拓土。
不急不躁不盲目,立足国情巧设计。这充满了中华民族实践智慧和务实精神的北斗路线与星座方案设计,为国际卫星导航技术体系贡献了中国智慧和中国方案。
核心星座部署完成为全球组网奠定了坚实基础