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北斗三号全球系统核心星座部署完成

时间:2019-12-17 作者:网络整理 阅读:
12月16日15时22分,第52、53颗北斗导航卫星在西昌卫星发射中心,用长征三号乙运载火箭及远征一号上面级以“一箭双星”方式成功发射。至此,北斗三号全球系统24颗中圆地球轨道卫星全部成功发射。这标志着北斗三号全球系统核心星座部署完成,北斗全球服务能力全面实现。据了解,北斗三号由三类不同的卫星组成,被中国航天科技集团五院的北斗人分别称为“萌星”、“吉星”、“爱星”……
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据中国卫星导航系统管理办公室消息,12月16日15时22分,第52、53颗北斗导航卫星在西昌卫星发射中心,用长征三号乙运载火箭及远征一号上面级以“一箭双星”方式成功发射。5SDEETC-电子工程专辑

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至此,北斗三号全球系统24颗中圆地球轨道卫星全部成功发射。中国北斗卫星导航系统总设计师杨长风说:“这标志着北斗三号全球系统核心星座部署完成,北斗全球服务能力全面实现,将为全球用户提供性能优异的导航服务。”5SDEETC-电子工程专辑

经过3个多小时飞行后,卫星进入预定轨道,后续将进行在轨测试,适时入网提供服务。西昌卫星发射中心随后宣布发射圆满成功。5SDEETC-电子工程专辑

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北斗三号系统由三种卫星组成

北斗系统是我国自主建设、独立运行的全球卫星导航系统,2009年正式启动北斗三号全球系统建设。据了解,北斗三号由三类不同的卫星组成,在不同的轨道上各司其职,他们是3颗地球静止轨道卫星、3颗倾斜地球同步轨道卫星和24颗中圆地球轨道卫星。5SDEETC-电子工程专辑

其中中圆地球轨道卫星是北斗三号全球系统的主力卫星,也称MEO卫星,被中国航天科技集团五院的北斗人称为“萌星“。从地面上看,MEO卫星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,主要是要依靠他们,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。5SDEETC-电子工程专辑

“根据我们的设计,24颗卫星均匀分布在约2万公里高空的3个轨道面上,每个轨道面有8颗,轨道周期是12个小时左右,和地球自转周期不同步。”北斗三号卫星总设计师王平说,“这样,我们就可以保证在任何时间在全球的任何地点,都能看到五六颗卫星,这也是中国北斗能够提供全球服务的前提。”5SDEETC-电子工程专辑

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据介绍,中圆地球轨道卫星主要为全球用户提供导航定位授时服务,以及全球短报文通信、国际搜救等特色服务。本次发射的两颗卫星均搭载定位导航授时载荷和全球短报文通信载荷。其中,定位导航授时服务是北斗三号系统的基本服务,所有卫星均承载该服务。5SDEETC-电子工程专辑

根据知乎 @我们的太空 官方帐号引用卢鋆博士的回答,目前全球定位导航授时服务实测结果,全面实现并优于承诺指标。B1I、B3I信号,全球大部分地区服务可用性优于99%,定位精度水平约3.6m,高程约6.6m,测速精度约0.05m/s,授时精度9.8ns(95%置信度),亚太地区精度提升约30%;B1C、B2a信号全球大部分地区服务可用性优于87%,定位精度水平约2.4m,高程约4.3m,测速精度约0.06m/s,授时精度19.9ns(95%置信度)。当前,两颗卫星完成在轨测试,提供入网服务后,将进一步提升系统可用性。5SDEETC-电子工程专辑

全球短报文通信服务是北斗三号特色服务,有14颗MEO卫星搭载该服务载荷。全球短报文通信采用通信和导航相结合体制,通过14颗MEO卫星实现全球范围内两重覆盖。北斗短报文通信服务通过星间链路向全球扩展,必将为用户带来更多福祉。5SDEETC-电子工程专辑

国外用单一轨道,为何我们用混合星座?

24颗卫星中,有14颗由中国航天科技集团有限公司所属中国空间技术研究院抓总研制,10颗由中国科学院微小卫星创新研究院抓总研制。“萌星”在为全球组网冲锋的时候,另外两种卫星也非常给力。5SDEETC-电子工程专辑

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北斗三号系统导航星座示意图(图自:@我们的太空)5SDEETC-电子工程专辑

其中地球静止轨道卫星被称为的“吉星”(GEO卫星),始终随着地球自转而动,轨道高度35786km,单星覆盖区域较大,3颗卫星可覆盖亚太大部分地区;5SDEETC-电子工程专辑

倾斜地球同步轨道卫星被称为“爱星”(IGSO卫星),轨道高度与GEO卫星相同,轨道倾角与MEO相同,星下点轨迹为“8”字。5SDEETC-电子工程专辑

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北斗卫星星下点轨迹(图自:@我们的太空)5SDEETC-电子工程专辑

在美国GPS、俄罗斯GLONASS、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,这就是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。5SDEETC-电子工程专辑

据澎湃新闻报道,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。5SDEETC-电子工程专辑

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全球范围北斗可视卫星数量(图自:@我们的太空)5SDEETC-电子工程专辑

报道中称,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。5SDEETC-电子工程专辑

北斗专列——长征三号甲系列火箭

16日15时22分,“80后”01指挥员白春波下达口令后,乳白色的长征火箭托举着北斗双星飞向太空, 此次发射的北斗导航卫星和配套运载火箭及上面级分别由中国航天科技集团五院和一院抓总研制。这是长征三号甲系列火箭第108次发射,也是长征火箭第321次飞行。5SDEETC-电子工程专辑

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“从2007年发射首颗北斗二号导航试验卫星的12年间,长三甲系列火箭用38次圆满成功的完美表现,护送53颗北斗卫星进入预定轨道。”中国科学院院士、长征三号甲系列运载火箭总设计师姜杰说。5SDEETC-电子工程专辑

如果再算上更早前发射的北斗导航试验卫星,那么长三甲系列火箭以42次100%的发射成功率,护送57颗北斗卫星进入轨道。回顾每一次北斗工程的发射任务,都少不了长征三号甲系列火箭的托举,因此长征三号甲系列火箭也被人称为“北斗专列”。5SDEETC-电子工程专辑

组建于1970年的西昌卫星发射中心,主要承担地球同步轨道卫星等发射任务,是我国发射轨道最高的航天发射场。中心副主任王泽民说:“目前,我国所有的北斗卫星都是从西昌飞向太空的,创造了北斗卫星发射百分百成功的航天奇迹。”5SDEETC-电子工程专辑

刷新全球卫星导航系统组网速度纪录

2017年11月5日19时45分,北斗全球系统第1、2颗导航卫星发射成功,揭开了北斗三号组网卫星高密度发射的序幕。截至2019年12月16日,短短两年时间内,北斗三号十七次发射、二十八颗导航卫星闪耀苍穹,创造了世界导航卫星历史上高密度、高成功率的发射记录,是名副其实的“中国速度”,高质量快速发展成果令世界瞩目。5SDEETC-电子工程专辑

在此期间,北斗系统还两次先后发射了两颗北斗二号备份卫星,进一步增强系统服务的可靠性。5SDEETC-电子工程专辑

@我们的太空 整理了北斗三号系统构建回顾表,我们可以看到我国近年来航天工程能力的跨越式发展。5SDEETC-电子工程专辑

2017年11月05日19时45分 北斗三号第1、2颗导航卫星(一箭双星)5SDEETC-电子工程专辑

---------------------------北斗三号首发星,高密度全球组网拉开序幕5SDEETC-电子工程专辑

2018年01月12日07时18分 北斗三号第3、4颗导航卫星(一箭双星)5SDEETC-电子工程专辑
2018年02月12日13时03分 北斗三号第5、6颗导航卫星(一箭双星)5SDEETC-电子工程专辑
2018年03月30日01时56分 北斗三号第7、8颗导航卫星(一箭双星)5SDEETC-电子工程专辑
2018年07月29日01时56分 北斗三号第9、10颗导航卫星(一箭双星)5SDEETC-电子工程专辑
2018年08月25日07时52分 北斗三号第11、12颗导航卫星(一箭双星)5SDEETC-电子工程专辑
2018年09月19日22时07分 北斗三号第13、14颗导航卫星(一箭双星)5SDEETC-电子工程专辑
2018年10月15日12时23分 北斗三号第15、16颗导航卫星(一箭双星)5SDEETC-电子工程专辑
2018年11月01日23时57分 北斗三号第17颗导航卫星(GEO卫星)5SDEETC-电子工程专辑
2018年11月19日02时07分 北斗三号第18、19颗导航卫星(一箭双星)5SDEETC-电子工程专辑

-------------------------------北斗三号基本系统建成,开始提供全球服务5SDEETC-电子工程专辑

2019年04月20日22时41分 北斗三号第20颗导航卫星(IGSO卫星)5SDEETC-电子工程专辑
2019年06月25日02时09分 北斗三号第21颗导航卫星(IGSO卫星)5SDEETC-电子工程专辑
2019年09月23日05时10分 北斗三号第22、23颗导航卫星(一箭双星)5SDEETC-电子工程专辑
2019年11月05日01时43分 北斗三号第24颗导航卫星(IGSO卫星)5SDEETC-电子工程专辑
2019年11月23日08时53分 北斗三号第25、26颗导航卫星(一箭双星)5SDEETC-电子工程专辑
2019年12月16日xx时xx分 北斗三号第27、28颗导航卫星(一箭双星)5SDEETC-电子工程专辑

------------------------------北斗三号核心星座部署完毕,全球化进程持续加速5SDEETC-电子工程专辑

目前北斗三号全球系统组网已进入冲刺阶段。按计划,2020年上半年还将发射2颗地球静止轨道卫星,将比预定目标提前半年完成全部组网卫星发射。5SDEETC-电子工程专辑

责编:Luffy Liu5SDEETC-电子工程专辑

本文综合自新华社、科技日报、央视新闻、澎湃新闻、知乎报道5SDEETC-电子工程专辑

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