2023年5月17日10時49分,由航天科技集團五院(以下簡稱五院)抓總研制的第五十六顆北斗導航衛(wèi)星搭乘長征三號乙運載火箭,在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射。該衛(wèi)星屬地球靜止軌道衛(wèi)星,是我國北斗三號工程的首顆備份衛(wèi)星。入軌并完成在軌測試后,將接入北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)。此次發(fā)射是北斗三號工程高密度組網(wǎng)之后,時隔3年的首發(fā)任務。
第五十六顆北斗導航衛(wèi)星將運行在地球靜止軌道(GEO),是2020年我國北斗三號全球組網(wǎng)以來發(fā)射的首顆也是唯一一顆高軌備份衛(wèi)星?!懊麨閭浞菪?,實為主力軍?!边@顆衛(wèi)星在“入列”之時即會發(fā)揮作用,將有效擴大短報文服務區(qū)域,提高精密單點定位能力,肩負起提升系統(tǒng)服務連續(xù)性和健壯性的重任,支撐系統(tǒng)穩(wěn)定運行。
2020年7月31日,習近平總書記宣布:“北斗三號全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)正式建成開通!”當時,北斗團隊剛剛打贏了一場“千日之戰(zhàn)”,以平均每月1顆的速度將30顆北斗三號組網(wǎng)衛(wèi)星送入太空。那之后,研制隊伍沉下心來,持續(xù)苦練內(nèi)功,一路披荊斬棘,在勇于創(chuàng)新中不斷取得新突破,同時認真做好北斗備份星研制工作。一千多個日日夜夜之后,他們再次進駐發(fā)射場,再創(chuàng)屬于中國北斗的榮耀時刻。
此次發(fā)射任務取得圓滿成功,標志著中國北斗在新時代新征程上走出了新的堅實一步,拉開了中國導航事業(yè)發(fā)展新階段的序幕。
承繼“五大”本領,實現(xiàn)功能更優(yōu)
2009年,北斗三號工程立項,我國開始建設中國人自己的全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)。與國外衛(wèi)星導航系統(tǒng)不同,我國的北斗三號系統(tǒng)采用混合星座模式,由MEO衛(wèi)星(地球中圓軌道衛(wèi)星)、IGSO衛(wèi)星(傾斜地球同步軌道衛(wèi)星)、GEO衛(wèi)星(地球靜止軌道衛(wèi)星)三種不同軌道的衛(wèi)星組成。
在自主創(chuàng)新、開放融合、萬眾一心、追求卓越的實踐中,研制隊伍解決了制約高質(zhì)量、高水平導航系統(tǒng)建設的核心技術問題,破解了全球布站難題,實現(xiàn)了部組件和核心元器件100%國產(chǎn)化自主可控目標,確保了我國自主導航定位系統(tǒng)的先進性和安全性。2017年11月5日,北斗三號首批組網(wǎng)星發(fā)射入軌,中國北斗進入全球組網(wǎng)時代。2020年6月23日,隨著北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)第55顆衛(wèi)星順利入軌,北斗三號系統(tǒng)正式完成“3GEO+3IGSO+24MEO”顆衛(wèi)星組成的混合星座建設,提前半年完成組網(wǎng)任務。2020年7月31日,北斗三號全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)正式開通,面向全世界提供服務。
此次發(fā)射的第五十六顆北斗導航衛(wèi)星作為一顆GEO衛(wèi)星,繼承了前序GEO衛(wèi)星“力大本領強”的鮮明特點。系統(tǒng)中,GEO衛(wèi)星雖然數(shù)量不多,但承擔著“為北斗導航系統(tǒng)的技術指標提升提供增強服務”的重任。因此,第五十六顆北斗導航衛(wèi)星具有北斗三號系統(tǒng)最鮮明的特色,即具備無線電導航、無線電測定、精密單點定位、星基增強、站間時間同步和定位五大本領,可為我國及周邊地區(qū)用戶提供導航及增強服務。
與此同時,研制團隊針對任務需求,結合載荷國產(chǎn)化研制能力的精進,在這顆衛(wèi)星上進行了部分單機的升級換代,著力提升星上硬件能力,顯著增強導航信號功率與信息速率,進一步提高上行注入連續(xù)性和穩(wěn)定性,將為用戶帶來更快、更精準、更穩(wěn)定的定位服務體驗。正如五院北斗三號衛(wèi)星總體主任設計師馮文婧所說:“隨著衛(wèi)星‘上天’,北斗系統(tǒng)區(qū)域短報文服務將如同從‘三通道’拓展為‘四通道’,系統(tǒng)容量和服務性能大幅提升。”
2022年發(fā)布的《新時代的中國北斗》白皮書指出,新時代的中國北斗以更好服務全球、造福人類為宗旨,將更好滿足經(jīng)濟社會發(fā)展和人民美好生活需要,更好實現(xiàn)共享共贏。此次北斗“新丁”入列,也將通過開展在軌試驗驗證,優(yōu)化高精度體制設計方案,為新時代北斗導航接續(xù)發(fā)展奠定更為堅實的基礎,為推動導航發(fā)展成果惠及全球貢獻新的力量。
經(jīng)受“三載”考驗,攻克兩大挑戰(zhàn)
“作為北斗‘鐵軍’,確保任務成功是我們的永恒追求!”
談到此次任務,五院北斗三號衛(wèi)星副總指揮王東鏗鏘有力地說。
研制立項之初,這顆衛(wèi)星就被確定為“備份星”,按照工程總體要求,采取“地面?zhèn)浞轂橹鳌葱璋l(fā)射入軌”的總體策略。作為“小老弟”,這顆衛(wèi)星雖然與“哥哥姐姐們”在同一階段生產(chǎn),但注定要比“哥哥姐姐們”經(jīng)受更多的考驗和磨練。
自2020年完成全球組網(wǎng)以來,北斗三號全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)始終向全世界提供著高穩(wěn)定、高可靠、高安全、高質(zhì)量的時空信息服務。3年來,系統(tǒng)運行穩(wěn)定,定位導航授時服務質(zhì)量廣獲全球用戶好評。天上的“在軌星”運行得好,讓研制團隊心里相對心安;而地上的“備份星”不急于發(fā)射入軌,卻給研制隊伍帶來了考驗。
按照總體策略,衛(wèi)星必須時刻在地面待命,只等一聲令下,便要在“兩個月內(nèi)具備隨時出廠的條件”。發(fā)射時間不確定,保障方案就難以確定;在地面長期存貯與天上環(huán)境不同,需要識別和應對可能存在的風險隱患。面對這兩大難題,研制隊伍強化憂患意識,杜絕麻痹大意,迎難而上、深化論證,全力確保這顆“新星”可以隨時從“備崗”狀態(tài)“轉正決勝”。
由于發(fā)射時間不確定,研制隊伍難以在開展存貯之初,就對直至發(fā)射的流程計劃有著清晰把握。這種不確定性對設計師們的前瞻謀劃、系統(tǒng)分析和靈活調(diào)整能力提出了相當高的要求。為此,研制隊伍對地面存貯薄弱環(huán)節(jié)和敏感要素進行了深入分析論證,以半年為單位,制定了為滿足不同可能發(fā)射時間的多個地面存貯方案。在實施過程之中,堅決落實質(zhì)量第一要求,推動存貯方案更加科學可控、穩(wěn)妥可靠。
地面環(huán)境與空間環(huán)境存在顯著差別。在地面對衛(wèi)星進行長時間存貯,產(chǎn)品狀態(tài)可能受到環(huán)境因素的影響。研制隊伍在借鑒其他型號存貯經(jīng)驗完善方案的同時,充分發(fā)揚連續(xù)作戰(zhàn)的優(yōu)良傳統(tǒng),根據(jù)方案規(guī)劃和條件分析,合理地開展整星AIT工作。測試團隊結合地面存貯試驗結果,對不同階段存貯對單機、元器件可能造成的影響條分縷析,有針對性地開展項目完備、穩(wěn)定有序的性能測試。據(jù)統(tǒng)計,該星的整星加電測試時間遠超前序衛(wèi)星,而且在出廠前以更高標準、更嚴要求補做了測試項目。
質(zhì)量“百煉”成鋼,筑牢成功基石
、
堅持質(zhì)量第一,是五院承擔的北斗三號衛(wèi)星發(fā)射任務實現(xiàn)零缺陷、零故障、零質(zhì)量問題的一條重要經(jīng)驗。
在地面存貯階段,研制隊伍高標準、全方位做好質(zhì)量工作,確保衛(wèi)星隨時可以“上崗”。4月2日,衛(wèi)星運抵西昌衛(wèi)星發(fā)射中心廠房,發(fā)射場工作全面展開。在隨后的一個多月時間里,發(fā)射場試驗隊大力發(fā)揚嚴慎細實、精益求精的作風,牢固樹立首飛意識,嚴守質(zhì)量管控關口,鞏固質(zhì)量管理基石,并首次在導航衛(wèi)星領域采用了發(fā)射場質(zhì)量確認系統(tǒng),全面落實落細質(zhì)量提升行動各項措施。
“嚴格、規(guī)范、精細、謹慎的工作紀律,是北斗試驗隊的鮮明特征?!蔽逶罕倍啡栃l(wèi)星副總設計師劉天雄評價道。做實做細“回頭看”,逐條逐項“過篩子”,抓早抓小、防微杜漸,是對北斗團隊抓質(zhì)量的生動形容。
進駐發(fā)射場以來,發(fā)射場試驗隊嚴格按照發(fā)射場過程質(zhì)量確認工作的相關要求,結合衛(wèi)星發(fā)射場工作流程,科學制定發(fā)射場質(zhì)量確認策劃和質(zhì)量專項復查策劃,全面開展衛(wèi)星發(fā)射場“四查雙想三比”和技術風險分析與控制工作。試驗隊統(tǒng)籌發(fā)射場質(zhì)量確認項目,對標集團公司質(zhì)量確認多項要素,制定質(zhì)量確認A表、現(xiàn)場記錄B表共百余張。同時,基于質(zhì)量確認系統(tǒng)線上同步實時開展,確保發(fā)射場質(zhì)量過程受控,確認記錄覆蓋全面、責任到位。
五院北斗三號衛(wèi)星產(chǎn)品保證人員介紹:“此次任務過程中,我們通過集思廣益、頭腦風暴等手段全程開展‘雙想’工作,梳理得到的近200條‘雙想’項目已經(jīng)做到了極致?!?/p>
除了開展“雙想”并制定控制措施之外,試驗隊還嚴格按照要求進行“四查”和“三比”工作,切實做到眼見為實、不留任何疑點,有效保證衛(wèi)星質(zhì)量穩(wěn)定可靠、發(fā)射后在軌穩(wěn)定運行。
淬礪“千日”升華,高揚精神旗幟
波瀾壯闊的北斗導航系統(tǒng)建設,被譽為“五個千萬工程”,即調(diào)動千軍萬馬、歷盡千難萬險、經(jīng)過千辛萬苦、走進千家萬戶、造福千秋萬代。而從北斗三號立項到今天,也走過了將近五千個日日夜夜。
從2009年到2012年,第1個“千日”,北斗團隊一方面推進北斗二號建設,另一方面開展北斗三號立項與研制工作。從2012年到2017年,第2個和第3個“千日”,北斗團隊繼續(xù)完善北斗二號系統(tǒng),腳踏實地推進北斗三號衛(wèi)星研制、試驗各項工作,攻克一系列難關,取得一大批具有自主知識產(chǎn)權的衛(wèi)星導航系統(tǒng)關鍵技術成果。
從2017年到2020年,第4個“千日”,北斗團隊大干苦干,用18次發(fā)射將30顆北斗三號衛(wèi)星送入太空。兩次發(fā)射的間隔最短只有十幾天。談到當時的狀態(tài),五院北斗三號工程副總師、衛(wèi)星系統(tǒng)首席設計師謝軍形容:“我們是以跑百米的速度在跑馬拉松?!?019年9月,這只隊伍獲得“最美奮斗者”殊榮。2020年7月31日,習近平總書記出席北斗三號全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)建成暨開通儀式,親自宣布系統(tǒng)建成開通,并參觀北斗系統(tǒng)建設發(fā)展成果展覽。黨中央、國務院、中央軍委發(fā)出賀電,提出了“自主創(chuàng)新、開放融合、萬眾一心、追求卓越”的新時代北斗精神。習近平總書記要求“傳承好、弘揚好”新時代北斗精神。
從2020年到2023年,第5個“千日”。北斗團隊牢記囑托,大力弘揚新時代北斗精神,質(zhì)樸、務實、較真、主動地開展工作、推進創(chuàng)新。其中在2020年8月,五院把握國家戰(zhàn)略需要和領域發(fā)展需要,實施了宇航總體單位重組改革,成立通信與導航衛(wèi)星總體部。組織牽引,體制保證,有力推動衛(wèi)星通信與衛(wèi)星導航實現(xiàn)融合發(fā)展。
面向未來,我們堅持自主創(chuàng)新,勇敢攀登科技高峰。為進一步提升系統(tǒng)服務水平,更好服務經(jīng)濟社會發(fā)展,在部組件和核心器部件100%國產(chǎn)化的堅實基礎之上,發(fā)揚敢闖敢試創(chuàng)新精神,聚焦并發(fā)力核心單機性能提升。同時,為建設“更加泛在、更加融合、更加智能的綜合時空體系”,運用前沿技術交叉創(chuàng)新、多種手段聚能增效、多源信息融合共享,守“實現(xiàn)科技高水平自立自強”之正,創(chuàng)“更精、更強、更廣、更智”之新。
面向需求,我們堅持開放融合,著力提升服務質(zhì)量。堅持目標導向、問題導向、發(fā)展導向相結合,以實際需求和運行效能為指針,著力破解系統(tǒng)應用過程中的矛盾問題,于硬件、軟件同向發(fā)力,為全球廣大用戶提供更為優(yōu)質(zhì)、更為兼容的導航服務。
面向使命,我們堅持萬眾一心,共同擘畫發(fā)展藍圖。借鑒運用通信衛(wèi)星研制團隊在高軌GEO衛(wèi)星領域及質(zhì)量控制的豐富經(jīng)驗,在試驗中綜合考量通信衛(wèi)星和導航衛(wèi)星的技術特點,靈活運用“十新”分析手段,確保這顆北斗導航衛(wèi)星測試環(huán)節(jié)完備、結果可靠;廣泛調(diào)動力量,積極促成對北斗導航衛(wèi)星首次使用新型空中運載平臺開展運輸及首次執(zhí)行質(zhì)量確認制等工作。
面向尖端,我們堅持追求卓越,全力謀劃對標一流?;趪?、立足自身,全盤把握工程建設目標的建用效果,充分把握國際衛(wèi)星導航領域發(fā)展最新動態(tài),篤定“要做就做最好”的志向,瞄定工程技術卓越、運行服務卓越等目標執(zhí)著發(fā)力,讓“中國北斗”這一品牌磨礪得更加鮮亮。
今天不僅是第五十六顆北斗導航衛(wèi)星成功發(fā)射的日子,也是毛澤東同志發(fā)出“我們也要搞人造衛(wèi)星”偉大號召65周年的日子。半個多世紀以來,黨領導人民踏上了逐夢太空的漫漫征途,為探索浩瀚宇宙、發(fā)展航天事業(yè)、建設航天強國進行了艱苦卓絕的不懈奮斗。
今年也是習近平總書記提出“航天夢”十周年。進入新時代以來,我們在黨的堅強領導下,在全國人民的大力支持下,取得一系列突破性進展、標志性成就。此次第五十六顆北斗導航衛(wèi)星發(fā)射成功,不僅為衛(wèi)星導航這一重大成果增添了新成就,也推動中國航天在新時代新征程上邁出了新步伐。
回顧來時路,中國北斗奮斗不易,建成不易,“上新”不易。五院北斗三號衛(wèi)星總設計師陳忠貴說:“一個新事物從無到有,從零到一的過程,注定是艱難的,尤其是在技術基礎薄弱,沒有經(jīng)驗可以借鑒的情況下,可即使這樣,我們還是探索著,披荊斬棘闖出一條路?!?/p>
踏上新征程,北斗團隊夢想激越,踔厲奮發(fā),勇毅前行。
“北斗人絕不會止步不前,我們一定不辜負全國人民的期望,為實現(xiàn)中華民族航天強國夢作出更大的貢獻!”
這是五院北斗三號衛(wèi)星總指揮遲軍的發(fā)言,也是北斗團隊共同的心聲。