北斗三號一箭兩星

5日19時45分，搭載著兩顆北斗三號衛星的長征三號乙運載火箭在西昌衛星發射中心升空。經過逾三小時的飛行，兩顆衛星在「太空擺渡車」遠征一號的托舉下順利進入目標軌道，拉開北斗衛星導航系統全球組網的大幕。中國將迎來新一輪北斗組網衛星高密度發射，預計到2018年底，發射18顆北斗三號組網衛星，覆蓋「一帶一路」沿線國家；到2020年左右，完成30多顆組網衛星發射，實現全球服務能力。/大公報記者劉凝哲北京報道

中國北斗是世界四大衛星導航系統之一。2000年，北斗一號試驗系統組網成功，開始在國內提供導航服務；2012年，中國建成由14顆衛星和32個地面站組成的北斗二號系統，為亞太地區用戶提供服務。隨著北斗三號首發雙星在5日完美升空，中國北斗導航正式開始全球組網。兩顆衛星在經過測試及入網驗證後，可對外提供服務。

據介紹，相比北斗二號系統，北斗三號系統不僅是衛星組網從區域走向全球，同時技術更先進、建設規模更大、系統性更強。北斗三號衛星將增加性能更優的互操作信號，在進一步提高基本導航服務能力的基礎上，按照國際標準提供星基增強服務及搜索救援服務。北斗三號採用星載氫原子鐘，其精度將比北斗二號的星載銣原子鐘提高一個數量級。

導航定位精度媲美GPS

北斗三號全球導航系統的定位精度將提升1至2倍，達到2.5米至5米水準，建成後的北斗全球導航系統將為民用用戶免費提供約10米精度的定位服務、0.2米／秒的測速服務，並且將為付費用戶提供更高精度等級的服務。同時，衛星設計壽命達10年以上。

“與北斗二號相比，北斗三號衛星採用了更高性能的銣原子鐘，將對定位精度的提升起到至關重要的作用。”北斗衛星導航系統總設計師楊長風說，新一代銣原子鐘天穩定度達到E－14量級，“這相當於300萬年只有1秒誤差”。

銣原子鐘是以銣原子躍遷為物理基礎建立的一套極度精密的電子設備，在北斗三號衛星上發揮著提供時間基準的作用，直接關乎著衛星的定位、測速和授時功能的精度。“新一代銣原子鐘每天的頻率穩定度較北斗二號區域導航系統提高了10倍，達到世界先進水準。”西安分院銣鐘產品責任人屈勇晟介紹說，這項新技術直接推動北斗三號衛星的定位精度由之前的10米跨越到後續全球系統米級解析度。

作為衛星導航中的核心元器件，聲表面波濾波器直接影響導航系統的精度及作用距離。

據航太科工二院23所方面負責人介紹，北斗衛星系統中的聲表面波濾波器即是由該院生產，用以安裝在衛星的接收機上，對宇宙中各類噪音、雜波進行過濾，讓衛星的通信更加清晰。

在研製過程中，聲表面波濾波器需要經歷仿真驗證、可靠性設計、熱設計、機械設計，需在淨化間內進行晶片製作、檢驗、封裝和測試，然後進行嚴酷的力學和溫度試驗等階段，最終以滿足出廠要求。

截至目前，由航太科工二院23所生產的聲表面濾波器已為北斗衛星導航系統服務十年，據該院方面負責人稱，目前北斗衛星依舊保持“耳聰目明”的狀態。

相較聲表面波濾波器對精度的決定作用，晶體元器件則保障衛星能持續運作。

據生產商航太科工203所方面負責人介紹，晶體元器件為衛星的頻率源，保障衛星的長壽命與可靠性。

“雖然普通的晶體元器件只有指甲蓋那麼大，但性能優越，且功耗低，集成化的晶振能夠承受太空中惡劣的空間環境。但元器件一旦上天就不能修復，所以我們本著品質第一、精益求精的原則來加工生產，絕不讓一顆有問題的產品上天。”元器件室設計師表示。

衛星“體檢師”：先後發現排除300多處問題隱患，涉及50多項重要問題

對北斗衛星導航系統問題隱患的排除，也是北斗三號工程的重中之重。

澎湃新聞記者從航太科工獲悉，該集團三院304所的軟體評測團隊在此次北斗三號工程中，主要負責北斗衛星導航系統軟體品質評測保障工作。

其中，航太科工三院304所針對導航的核心部件——導航任務處理機開展軟體可靠性安全性分析與驗證，應用自主研發的半實物可靠性驗證平臺，構建了175種導航處理機故障集。

值得注意的是，該院304所團隊在封閉測試中先後發現了300餘處問題和隱患，其中包括影響導航任務通信、數據採集、姿態計算等方面的50餘處重要問題，均得到了攻克解決。

航太科工方面表示，上述有關成果已列入北斗系列衛星成果的整星預案中，為北斗後續軟體的可靠性安全性保障提供有力支撐。

專家表示，隨著北斗地基增強系統提供初始服務，可提供米級、亞米級、分米級甚至釐米級的服務。北斗系統建成後，性能將與GPS相媲美，使中國衛星導航系統達到國際先進水準。值得一提的是，中國北斗始終踐行「中國的北斗，世界的北斗」理念，要與其他衛星導航系統相互相容、共同發展。為此，北斗系統設計了相容互操作技術，為用戶能在終端上接收多個信號提供基礎，由此帶來的便利性將保證全球用戶利益的最大化。

三年內發射約30顆衛星

根據發射計劃，到2018年，中國將要發射18顆北斗三號組網衛星，覆蓋「一帶一路」沿線國家；到2020年前後，發射30多顆衛星，向全球提供服務。北斗的目標並不會止步於此。

北斗衛星導航系統總設計師楊長風表示，北斗發展藍圖是構建國家綜合PNT（即定位、導航和授時）體系建設，以北鬥系統為核心，建成天地一體（包括太空、地面、水下、室內）、覆蓋無縫、安全可信、高效便捷的國家綜合PNT體系，顯著提升國家時空資訊服務能力，滿足國家安全和國民經濟需求，為全球用戶提供更為優質的服務。

根據新華網、騰訊等綜合采編

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