我國(guó)衛(wèi)星發(fā)展及展望

1、我國(guó)衛(wèi)星發(fā)展及展望首先，我們看一下我國(guó)航天發(fā)展歷史（2005年以前）：1956年10月8日，中國(guó)第一個(gè)火箭導(dǎo)彈研制機(jī)構(gòu)國(guó)防部第五研究院成立，錢學(xué)森任院長(zhǎng)。1964年7月19日，中國(guó)第一枚內(nèi)載小白鼠的生物火箭在安徽廣德發(fā)射成功，中國(guó)空間科學(xué)探測(cè)邁出了第一步。1968年4月1日，中國(guó)航天醫(yī)學(xué)工程研究所成立，開(kāi)始選訓(xùn)宇航員和進(jìn)行載人航天醫(yī)學(xué)工程研究。1970年4月24日，隨著第一顆人造地球衛(wèi)星“東方紅”1號(hào)在酒泉發(fā)射成功，中國(guó)成為世界上第五個(gè)發(fā)射衛(wèi)星的國(guó)家。1975年11月26日，首顆返回式衛(wèi)星發(fā)射成功，3天后順利返回，中國(guó)成為世界上第三個(gè)掌握衛(wèi)星返回技術(shù)的國(guó)家。1988年9月7日，長(zhǎng)征4號(hào)運(yùn)載火箭

2、在太原成功發(fā)射了風(fēng)云1號(hào)A氣象衛(wèi)星。1990年4月7日，“長(zhǎng)征3號(hào)”運(yùn)載火箭成功發(fā)射美國(guó)研制的“亞洲1號(hào)”衛(wèi)星，中國(guó)在國(guó)際商業(yè)衛(wèi)星發(fā)射服務(wù)市場(chǎng)中占有了一席之地。1990年7月16日，“長(zhǎng)征”2號(hào)捆綁式火箭首次在西昌發(fā)射成功，為發(fā)射載人航天器打下了基礎(chǔ)。1992年，中國(guó)載人飛船正式列入國(guó)家計(jì)劃進(jìn)行研制，這項(xiàng)工程后來(lái)被定名為“神舟”號(hào)飛船載人航天工程。1999年月11月成功發(fā)射了第一艘無(wú)人飛船，隨后又成功發(fā)射了3艘無(wú)人飛船。1999年11月20日，中國(guó)成功發(fā)射第一艘宇宙飛船-“神舟”試驗(yàn)飛船，飛船返回艙于次日在內(nèi)蒙古自治區(qū)中部地區(qū)成功著陸。2001年1月10日，中國(guó)成功發(fā)射“神舟”2號(hào)試驗(yàn)飛船，按

3、照預(yù)定計(jì)劃在太空完成空間科學(xué)和技術(shù)試驗(yàn)任務(wù)后，于1月16日在內(nèi)蒙古中部地區(qū)準(zhǔn)確返回。2002年3月25日，中國(guó)成功發(fā)射“神舟”3號(hào)試驗(yàn)飛船，環(huán)繞地球飛行了108圈后，于4月1日準(zhǔn)確降落在內(nèi)蒙古中部地區(qū)。2002年12月30日，中國(guó)成功發(fā)射“神舟”4號(hào)飛船。2003年10月15日，航天英雄楊利偉乘坐神舟5號(hào)飛船勝利完成了我國(guó)首次載人飛行，實(shí)現(xiàn)了中華民族“飛天”的千年夢(mèng)想。2005年10月1217日，航天員費(fèi)俊龍、聶海勝圓滿完成神舟六號(hào)飛行任務(wù)，中國(guó)載人航天實(shí)現(xiàn)了2人5天、航天員直接參與空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的新跨越，中國(guó)成為繼俄羅斯和美國(guó)之后世界上第三個(gè)掌握載人航天技術(shù)的國(guó)家，這是我們中華民族的驕傲。

4、經(jīng)過(guò)我國(guó)一大批偉大的科學(xué)人員的不懈努力，目前我國(guó)衛(wèi)星系統(tǒng)形成了如下發(fā)展?fàn)顩r：（1）我國(guó)應(yīng)用衛(wèi)星體系基本形成我國(guó)航天事業(yè)發(fā)展40多年來(lái)，經(jīng)過(guò)航天科技工作者的艱苦努力和頑強(qiáng)拼搏，應(yīng)用衛(wèi)星從無(wú)到有，逐漸發(fā)展。對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星系列、導(dǎo)航衛(wèi)星系列、通信衛(wèi)星系列和科學(xué)與技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星系列構(gòu)成了我國(guó)應(yīng)用衛(wèi)星體系，為我國(guó)衛(wèi)星應(yīng)用的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。（2）衛(wèi)星應(yīng)用產(chǎn)業(yè)化受到重視隨著我國(guó)航天技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用衛(wèi)星的不斷發(fā)射與成功運(yùn)行，我國(guó)的衛(wèi)星應(yīng)用水平不斷提高，在經(jīng)濟(jì)建設(shè)和國(guó)防建設(shè)中發(fā)揮了越來(lái)越重要的作用。國(guó)家各有關(guān)部門對(duì)于衛(wèi)星技術(shù)的應(yīng)用給予了較大重視，各產(chǎn)業(yè)部門應(yīng)用衛(wèi)星技術(shù)來(lái)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)并力求有所突破，積極引導(dǎo)社會(huì)需求以

5、擴(kuò)大應(yīng)用廣度和深度，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。國(guó)家已經(jīng)把空間技術(shù)作為國(guó)家總體發(fā)展戰(zhàn)略的一部分，列入2000年至2020年國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)技術(shù)發(fā)展綱要中。在政府和有關(guān)部門的重視下，衛(wèi)星應(yīng)用進(jìn)入了一個(gè)較快的發(fā)展階段。（3）衛(wèi)星應(yīng)用產(chǎn)業(yè)具有良好的發(fā)展前景與國(guó)際衛(wèi)星應(yīng)用市場(chǎng)相比，我國(guó)的衛(wèi)星應(yīng)用產(chǎn)業(yè)尚處于幼年階段：技術(shù)不夠成熟、用戶不夠廣泛，技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用的深入都主要依靠政府投資和推動(dòng)，還沒(méi)有形成在市場(chǎng)上競(jìng)爭(zhēng)的能力。盡管如此，我國(guó)的衛(wèi)星應(yīng)用產(chǎn)業(yè)已經(jīng)具有了一定基礎(chǔ)：研制和發(fā)射了應(yīng)用衛(wèi)星，建立了一批應(yīng)用機(jī)構(gòu)，鍛煉了一批應(yīng)用人才，摸索了一套適用的應(yīng)用技術(shù)，培育了市場(chǎng)，取得了一定的經(jīng)濟(jì)效益?！笆濉逼陂g，我國(guó)衛(wèi)星應(yīng)用產(chǎn)業(yè)

6、發(fā)展的總體目標(biāo)是：逐步形成適應(yīng)我國(guó)社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的衛(wèi)星應(yīng)用產(chǎn)業(yè)體系，擴(kuò)大衛(wèi)星應(yīng)用領(lǐng)域，較大幅度地提高衛(wèi)星應(yīng)用規(guī)模和應(yīng)用水平，縮小與發(fā)達(dá)國(guó)家的差距；迅速改變應(yīng)用衛(wèi)星和衛(wèi)星應(yīng)用相互脫節(jié)、相互制約的局面，基本滿足“十五”國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展對(duì)衛(wèi)星應(yīng)用產(chǎn)業(yè)的需求，形成國(guó)民經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)點(diǎn)，帶動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。接下來(lái)，就我國(guó)北斗導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)展具體分析：我國(guó)于2012年完成了北斗衛(wèi)星導(dǎo)航區(qū)域系統(tǒng)的建設(shè)，可為我國(guó)及周邊地區(qū)提供服務(wù)，定位精度水平方向優(yōu)于10m，測(cè)速精度優(yōu)于0.2m/s，授時(shí)精度優(yōu)于50納秒，同時(shí)可為特定用戶提供短報(bào)文通信業(yè)務(wù)服務(wù)，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的應(yīng)用越來(lái)越廣。衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)作為高精度的

7、空間位置和時(shí)間基準(zhǔn)，能夠直接為地球表面和近地空間的廣大用戶提供全天時(shí)、全天候、高精度的定位、導(dǎo)航和授時(shí)服務(wù)，是當(dāng)今國(guó)民經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展和國(guó)防建設(shè)的重要空間信息基礎(chǔ)設(shè)施。衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)一般由空間段衛(wèi)星星座、地面運(yùn)行與控制系統(tǒng)和用戶終端組成?？臻g段衛(wèi)星星座根據(jù)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)要求提供的服務(wù)精度、可用性、完好性和服務(wù)覆蓋區(qū)域范圍等指標(biāo)，由多顆具有完整功能和性能指標(biāo)、且工作在規(guī)定的空間軌道位置、符合規(guī)定的運(yùn)行構(gòu)型的導(dǎo)航衛(wèi)星所組成。導(dǎo)航衛(wèi)星是系統(tǒng)中最為關(guān)鍵和核心的部分，其技術(shù)的發(fā)展及變化影響著整個(gè)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的變革和更新?lián)Q代。衛(wèi)星系統(tǒng)是整個(gè)工程系統(tǒng)的“重中之重”。衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的工作原理“導(dǎo)航”原為航行之意，源于

8、海洋船舶航行，其定義是指確定艦船、飛機(jī)、車輛等運(yùn)動(dòng)物體和人的位置，并引導(dǎo)這些運(yùn)動(dòng)體和人沿著選定的路線從一個(gè)地方航行到另一個(gè)地方的技術(shù)，初始形式是羅盤領(lǐng)航和天文導(dǎo)航。基于空間衛(wèi)星而建立的導(dǎo)航系統(tǒng)稱之為衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是衛(wèi)星作為已知位置和時(shí)間基準(zhǔn)的導(dǎo)航臺(tái)站，通過(guò)衛(wèi)星發(fā)射的無(wú)線電信號(hào)，實(shí)現(xiàn)確定用戶的位置矢量（包括位置三維坐標(biāo)、速度分量和對(duì)應(yīng)坐標(biāo)時(shí)的時(shí)間）的方法與系統(tǒng)。導(dǎo)航衛(wèi)星作為系統(tǒng)中已知位置和時(shí)間坐標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)，一般需要由多顆衛(wèi)星組成星座，當(dāng)星座構(gòu)型設(shè)計(jì)合理時(shí)，可以保證用戶全天時(shí)、全天候的連續(xù)使用。利用衛(wèi)星，服務(wù)于用戶位置確定的衛(wèi)星無(wú)線電業(yè)務(wù)主要有兩種方式：即RNSS和RDSS。無(wú)線電導(dǎo)航衛(wèi)

9、星業(yè)務(wù)（RNSS）：由用戶根據(jù)接收到的衛(wèi)星無(wú)線導(dǎo)航信號(hào)，自主完成位置定位和航速及航行參數(shù)計(jì)算，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航與定位的目的。無(wú)線電測(cè)定衛(wèi)星業(yè)務(wù)（RDSS）：通過(guò)衛(wèi)星，由用戶以外的地面運(yùn)行與控制系統(tǒng)完成用戶定位所需的無(wú)線電導(dǎo)航參數(shù)的確定和位置計(jì)算，再通過(guò)衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)通知用戶。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的發(fā)展北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)堅(jiān)持“自主、開(kāi)放、兼容、漸進(jìn)”的發(fā)展原則，按照“先區(qū)域、再全球，先有源、后無(wú)源”的發(fā)展思路分步實(shí)施。2000年，我國(guó)建成了北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位試驗(yàn)系統(tǒng)，采用RDSS原理實(shí)現(xiàn)了對(duì)我國(guó)及周邊地區(qū)的有源導(dǎo)航定位及短報(bào)文通信業(yè)務(wù)服務(wù)。2012年，完成了北斗衛(wèi)星導(dǎo)航區(qū)域系統(tǒng)的建設(shè)，利用RNSS原理為我國(guó)及周邊地區(qū)

10、提供無(wú)源導(dǎo)航定位服務(wù)，并保持北斗試驗(yàn)系統(tǒng)所具備的有源導(dǎo)航定位及短報(bào)文通信業(yè)務(wù)服務(wù)。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的發(fā)展目標(biāo)是：按照“質(zhì)量、安全、應(yīng)用、效益”的總要求，建成“獨(dú)立自主、開(kāi)放兼容、技術(shù)先進(jìn)、穩(wěn)定可靠”的覆蓋全球、高性能、高可靠、高效益的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展對(duì)衛(wèi)星導(dǎo)航的需求，滿足國(guó)家安全和國(guó)防建設(shè)對(duì)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的要求，促進(jìn)國(guó)家信息化建設(shè)發(fā)展。北斗導(dǎo)航衛(wèi)星的任務(wù)及功能要求北斗衛(wèi)星導(dǎo)航區(qū)域系統(tǒng)由空間段5顆GEO衛(wèi)星、5顆IGSO衛(wèi)星和4顆MEO衛(wèi)星組成。三種軌道的衛(wèi)星按照“一次設(shè)計(jì)、組批生產(chǎn)、流水試驗(yàn)、密集發(fā)射、快速組網(wǎng)”的要求，開(kāi)展產(chǎn)品設(shè)計(jì)，保證了三類衛(wèi)星中大多數(shù)產(chǎn)品具有互換

11、性。三種軌道衛(wèi)星均基于“東三”平臺(tái)完成設(shè)計(jì)。平臺(tái)包括結(jié)構(gòu)分系統(tǒng)、供配電分系統(tǒng)、熱控分系統(tǒng)、測(cè)控分系統(tǒng)（IGSO衛(wèi)星、MEO衛(wèi)星設(shè)計(jì)有數(shù)管分系統(tǒng)）、控制分系統(tǒng)、推進(jìn)分系統(tǒng)。有效載荷包括導(dǎo)航分系統(tǒng)和天線分系統(tǒng)，其中GEO衛(wèi)星載荷包括RDSS業(yè)務(wù)、時(shí)間與位置數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)、上行注入與精密測(cè)距、RNSS業(yè)務(wù)等，IGSO和MEO衛(wèi)星包括上行注入與精密測(cè)距、RNSS業(yè)務(wù)等。作為北斗區(qū)域?qū)Ш叫l(wèi)星，其任務(wù)與功能主要包括：1選擇成熟的衛(wèi)星平臺(tái)，保持北斗試驗(yàn)系統(tǒng)所具有的RDSS、時(shí)間與位置數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)業(yè)務(wù)和短報(bào)文通信功能，并與新增的RNSS業(yè)務(wù)功能任務(wù)相互兼容工作。2衛(wèi)星與地面運(yùn)行與控制系統(tǒng)需采用雙向測(cè)距比對(duì)技術(shù)，衛(wèi)星具有

12、上行注入接收和精密測(cè)距功能，并將結(jié)果傳回地面。3接收地面運(yùn)行與控制系統(tǒng)注入的導(dǎo)航電文參數(shù)，并存儲(chǔ)、處理生成下行導(dǎo)航電文，產(chǎn)生多個(gè)頻點(diǎn)的導(dǎo)航信號(hào)，向地面運(yùn)行與控制系統(tǒng)和各類用戶發(fā)送。4接收、執(zhí)行地面發(fā)送的遙控指令，并將衛(wèi)星狀態(tài)（包括衛(wèi)星完好性的主要標(biāo)志信息）及時(shí)下傳給地面。5在服務(wù)業(yè)務(wù)覆蓋區(qū)內(nèi)，保證衛(wèi)星接收和發(fā)送信號(hào)的G/T值和EIRP值，保證信號(hào)的功率穩(wěn)定性和時(shí)延穩(wěn)定性。星座衛(wèi)星工作時(shí)，各衛(wèi)星發(fā)播的導(dǎo)航信號(hào)必須連續(xù)、穩(wěn)定，其計(jì)劃中斷和非計(jì)劃中斷次數(shù)及時(shí)間符合系統(tǒng)要求。6適應(yīng)三種軌道混合星座多星測(cè)控業(yè)務(wù)要求，采用S頻段同頻段擴(kuò)頻測(cè)控體制，同時(shí)保留USB測(cè)控體制，以確保測(cè)控通道的可靠性和安全性，實(shí)

13、現(xiàn)星座運(yùn)行管理。7衛(wèi)星太陽(yáng)電池陣輸出功率：GEO衛(wèi)星2500W；IGSO和MEO衛(wèi)星2000W。8GEO衛(wèi)星采用長(zhǎng)征3C運(yùn)載火箭一箭一星發(fā)射，IGSO衛(wèi)星采用長(zhǎng)征3A運(yùn)載火箭一箭一星發(fā)射，MEO衛(wèi)星采用長(zhǎng)征3B運(yùn)載火箭一箭雙星發(fā)射。9衛(wèi)星在軌工作壽命大于8年。北斗導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn)梳理分析我國(guó)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航區(qū)域系統(tǒng)的技術(shù)，可以看出：衛(wèi)星系統(tǒng)圍繞工程系統(tǒng)的總目標(biāo)，自始至終堅(jiān)持繼承與創(chuàng)新的統(tǒng)一協(xié)調(diào)，堅(jiān)持用戶需求與技術(shù)水平的統(tǒng)一協(xié)調(diào)。北斗導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)具有如下技術(shù)特點(diǎn)：1按照北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的發(fā)展原則及目標(biāo)要求，系統(tǒng)設(shè)計(jì)由三種軌道的衛(wèi)星（GEO、IGSO和MEO）構(gòu)成混合星座，星座中衛(wèi)星數(shù)量相比其它

14、衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的衛(wèi)星數(shù)要少，對(duì)在軌衛(wèi)星連續(xù)、可靠、完好運(yùn)行的要求高，對(duì)衛(wèi)星產(chǎn)品的質(zhì)量要求高。2衛(wèi)星系統(tǒng)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、試驗(yàn)測(cè)試項(xiàng)目，必須按照工程進(jìn)度要求，符合“組批生產(chǎn)、密集發(fā)射、快速組網(wǎng)”的狀態(tài)要求，明確了產(chǎn)品一致性要求。3針對(duì)GEO、IGSO和MEO三類軌道衛(wèi)星組成的混合星座，實(shí)現(xiàn)服務(wù)區(qū)域性能優(yōu)化與保持，完成發(fā)射窗口與備份策略等設(shè)計(jì)。4相對(duì)GPS系統(tǒng)、GLONASS系統(tǒng)，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)具有提供多種導(dǎo)航信號(hào)的能力，同時(shí)具有RDSS業(yè)務(wù)、RNSS業(yè)務(wù)以及短報(bào)文通信等服務(wù)功能，有利于用戶不斷開(kāi)發(fā)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在不同領(lǐng)域的應(yīng)用。5北斗衛(wèi)星導(dǎo)航區(qū)域系統(tǒng)除具有保持北斗試驗(yàn)系統(tǒng)的服務(wù)業(yè)務(wù)和提高擴(kuò)展業(yè)

15、務(wù)的能力外，同時(shí)可為未來(lái)北斗全球系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)試驗(yàn)。6MEO軌道衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)一箭雙星發(fā)射。北斗導(dǎo)航衛(wèi)星的技術(shù)成果北斗導(dǎo)航衛(wèi)星是基于“東三”平臺(tái)開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的，其衛(wèi)星在供配電能力、熱控能力指標(biāo)、衛(wèi)星姿態(tài)控制技術(shù)、采用S頻段測(cè)控體制等方面，均比其他的“東三”平臺(tái)衛(wèi)星要求高，必須采取新的技術(shù)，通過(guò)關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)與驗(yàn)證，實(shí)現(xiàn)其任務(wù)要求和研制目標(biāo)。梳理總結(jié)北斗導(dǎo)航衛(wèi)星平臺(tái)部分的技術(shù)特點(diǎn)及取得的成果，主要包括：1衛(wèi)星的主結(jié)構(gòu)采用中心承力筒和蜂窩夾層板組成的長(zhǎng)方體箱形結(jié)構(gòu)，星本體分為載荷艙、天線艙、推進(jìn)艙和服務(wù)艙。相比其它“東三”衛(wèi)星，在對(duì)地面增加了天線艙，通過(guò)新增的兩塊結(jié)構(gòu)板與主結(jié)構(gòu)的承力筒相連。中心承力筒是整星主承

16、力結(jié)構(gòu)，衛(wèi)星產(chǎn)品主要安裝在南北板上。2衛(wèi)星系統(tǒng)供配電母線配置為雙獨(dú)立一次供電母線，必要時(shí)可以通過(guò)指令實(shí)現(xiàn)其并聯(lián)。在“東三”平臺(tái)太陽(yáng)翼結(jié)構(gòu)不變的約束條件下，通過(guò)采用砷化鉀與硅太陽(yáng)電池組合使用，實(shí)現(xiàn)GEO衛(wèi)星大于2500W的供電要求。3導(dǎo)航衛(wèi)星姿態(tài)的控制設(shè)計(jì)要求為：在滿足軌道與姿態(tài)精度要求的條件下，盡量減少對(duì)軌道的控制次數(shù)。GEO衛(wèi)星采用偏置動(dòng)量的三軸輪控方式進(jìn)行衛(wèi)星的三軸姿態(tài)控制，以滿足控制精度要求和反作用輪卸載間隔要求；IGSO/MEO衛(wèi)星選用磁力矩器作為卸載執(zhí)行機(jī)構(gòu)，正常情況下可以避免推力器工作。IGSO和MEO軌道衛(wèi)星首次采用偏航控制，保證太陽(yáng)電池陣法線對(duì)日指向精度優(yōu)于5。4熱控系統(tǒng)采用被

17、動(dòng)熱控技術(shù)為主、主動(dòng)熱控技術(shù)為輔的方法，通過(guò)分艙設(shè)計(jì)，滿足各艙段產(chǎn)品的溫度要求；通過(guò)采用專門的銣鐘小艙熱控設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)星上高精度銣原子鐘的溫度保證，滿足溫度變化小于0.5的要求。5采用S波段擴(kuò)頻體制和USB測(cè)控體制，為我國(guó)其它航天器測(cè)控系統(tǒng)推廣使用S波段擴(kuò)頻測(cè)控體制完成了試驗(yàn)驗(yàn)證。6針對(duì)IGSO和MEO衛(wèi)星部分時(shí)段衛(wèi)星在國(guó)內(nèi)不可見(jiàn)的特點(diǎn)，在“東三”平臺(tái)基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了對(duì)蓄電池和熱控加熱器等自主控制功能。7針對(duì)導(dǎo)航衛(wèi)星要求的RNSS波束戰(zhàn)時(shí)區(qū)域增強(qiáng)要求，實(shí)現(xiàn)了導(dǎo)航、控制、數(shù)管和天線四個(gè)分系統(tǒng)的信息數(shù)據(jù)融合處理，保證衛(wèi)星星歷、衛(wèi)星姿態(tài)與天線波束指向的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，實(shí)現(xiàn)了在軌波束增強(qiáng)和可控的要求。8加強(qiáng)了

18、整星供電安全的設(shè)計(jì)，對(duì)供電設(shè)備、電纜網(wǎng)、負(fù)載設(shè)備供電接口及內(nèi)部明確了安全性要求，對(duì)備份冗余狀態(tài)明確了安全性要求。北斗區(qū)域?qū)Ш叫l(wèi)星有效載荷包括上行接收設(shè)備、精密測(cè)量設(shè)備、時(shí)頻設(shè)備、導(dǎo)航信號(hào)生成設(shè)備、放大發(fā)射設(shè)備等部分。導(dǎo)航衛(wèi)星有效載荷是實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星導(dǎo)航功能和確保服務(wù)性能參數(shù)的直接設(shè)備，其技術(shù)水平和質(zhì)量可靠性直接影響著系統(tǒng)的服務(wù)精度水平。在北斗導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)研制過(guò)程中，有效載荷實(shí)現(xiàn)了星載銣原子鐘國(guó)產(chǎn)化、高精度測(cè)量技術(shù)、復(fù)雜導(dǎo)航電文形成技術(shù)、星載器件抗空間環(huán)境影響技術(shù)、平面陣天線和多通道大功率抑制微放電及無(wú)源互調(diào)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了多種業(yè)務(wù)的有效集成。梳理總結(jié)北斗導(dǎo)航衛(wèi)星有效載荷的技術(shù)特點(diǎn)及取得的成果，主要包括：

19、1采用統(tǒng)一頻率源技術(shù)，通過(guò)一組時(shí)頻設(shè)備（頻率綜合技術(shù)）實(shí)現(xiàn)多個(gè)頻率信號(hào)之間的相關(guān)性；同時(shí)，對(duì)各頻率信號(hào)進(jìn)行兼容性仿真分析，確保RDSS業(yè)務(wù)、時(shí)間與位置數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)業(yè)務(wù)、短報(bào)文通信業(yè)務(wù)、上行注入與精密測(cè)距業(yè)務(wù)、RNSS業(yè)務(wù)等信號(hào)之間的電磁兼容性，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品集成。2利用銣原子能級(jí)躍遷頻率十分穩(wěn)定的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)星載銣原子鐘的功能和性能。攻關(guān)解決了銣鐘的壽命評(píng)估、力學(xué)試驗(yàn)、溫度敏感性、真空下與常壓下性能參數(shù)差異、長(zhǎng)期穩(wěn)定度測(cè)試考核等問(wèn)題，保證了星載銣鐘產(chǎn)品研制。在軌測(cè)試和應(yīng)用結(jié)果表明：國(guó)產(chǎn)銣鐘的性能指標(biāo)均優(yōu)于歐洲同類產(chǎn)品，滿足系統(tǒng)要求。3.衛(wèi)星上實(shí)現(xiàn)高精度測(cè)距技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了上行注入信號(hào)的抗干擾接收。4.針對(duì)軟

20、件無(wú)線電所基于的DSP處理器、FPGA和SRAM等器件存在的空間環(huán)境敏感問(wèn)題，在軟件設(shè)計(jì)上，采用三模冗余、定時(shí)刷新和中斷技術(shù)；在硬件平臺(tái)上，采用大規(guī)模ASIC芯片替代FPGA器件。5針對(duì)導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)射大功率信號(hào)的特點(diǎn)，采用微波通道產(chǎn)品的微波電抑制技術(shù)、無(wú)源互調(diào)抑制技術(shù)，保證了多通道信號(hào)在大功率連續(xù)工作狀態(tài)下的性能，保證了信號(hào)時(shí)延的穩(wěn)定性。6為了減小天線的重量、降低RDSS業(yè)務(wù)天線的質(zhì)心位置以及減少衛(wèi)星太陽(yáng)光壓，設(shè)計(jì)采用網(wǎng)孔單層結(jié)構(gòu)的輕型反射面天線；采用平面陣面天線技術(shù)，實(shí)現(xiàn)星載區(qū)域波束形成和區(qū)域波束增強(qiáng)能力。2012年10月25日，第16顆北斗區(qū)域?qū)Ш叫l(wèi)星成功發(fā)射；12月27日，我國(guó)對(duì)外宣布：北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)可為我國(guó)及周邊地區(qū)提供服務(wù)，定位精度水平方向優(yōu)于10m，測(cè)速精度優(yōu)于0.2m/s，授時(shí)精度優(yōu)于50ns；同時(shí)可為特定用戶提供短報(bào)文通信業(yè)務(wù)服務(wù)，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的應(yīng)用越來(lái)越廣。北斗導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)的發(fā)展展望目前，北斗全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)工作正在按計(jì)劃開(kāi)展，通過(guò)采用優(yōu)化衛(wèi)星星座、星間鏈路、自主運(yùn)行管理、高精度測(cè)量、高精度原子鐘等技術(shù)，北斗全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)將在提供的服務(wù)精度、可用性、完好性和服務(wù)覆蓋范圍等功能和性能指標(biāo)上進(jìn)一步提高。全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)基本星座由24顆MEO衛(wèi)星組成，區(qū)域增強(qiáng)星座由3顆GEO和3顆IGSO衛(wèi)星組成，同時(shí)還配置有多顆衛(wèi)星在軌備份。在北斗全球衛(wèi)星