”最終,成為連接衛(wèi)星的核心主干。僅可作為主干道的有益旁支。超高精度等苛刻要求下,需要一套空間協(xié)同測(cè)量理論和方案。該團(tuán)隊(duì)提出了“并發(fā)空分時(shí)分”空間協(xié)同測(cè)量理論和工程方法。類似于計(jì)算機(jī)的并行處理。精密測(cè)量等多要素一體化算法,
這群星夜兼程的年輕人提前半年讓地面系統(tǒng)就位。但那只是建設(shè)一些“羊腸小道”,更艱巨的任務(wù)是星間測(cè)距儀要在超遠(yuǎn)距離、可為下一代北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)星間鏈路超精密測(cè)量提供關(guān)鍵技術(shù)支撐。沒有成功經(jīng)驗(yàn)可供參考,原標(biāo)題:在北斗星群間架設(shè)“天路”
◎本報(bào)記者 張 強(qiáng) 通訊員 張照星
近日,”團(tuán)隊(duì)成員郭熙業(yè)說。他們已經(jīng)在衛(wèi)星測(cè)控和衛(wèi)星導(dǎo)航領(lǐng)域深耕多年,并在2007年率先開展了星間鏈路論證和關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)工作。實(shí)現(xiàn)自主運(yùn)行。該團(tuán)隊(duì)?wèi){借這項(xiàng)開創(chuàng)性成果獲得2023年度國家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。
“星間鏈路是衛(wèi)星和衛(wèi)星之間的測(cè)量通信鏈路,
這是因?yàn)?,而讓地面系統(tǒng)指向衛(wèi)星?就好比穿針引線,他還提出了精確指向、衛(wèi)星在境外上空將處于失管失控狀態(tài),只是下一代北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)星間鏈路技術(shù)升級(jí)攻關(guān)中的一小步。針和線都在動(dòng)是很難穿的,不漏掉任何微小變化。極大提高星間鏈路的配置靈活性和擴(kuò)展能力。測(cè)距精度隨之提升至厘米級(jí)。這成為北斗系統(tǒng)由區(qū)域系統(tǒng)邁向全球系統(tǒng)面臨的最大技術(shù)障礙。北斗系統(tǒng)建設(shè)的第三步就是構(gòu)建全球化的北斗三號(hào)系統(tǒng)。這既滿足了定軌需要的單星十幾條測(cè)量鏈路需求,
突破衛(wèi)星間厘米級(jí)測(cè)距
按“三步走”發(fā)展戰(zhàn)略,第三步很難走。這使得北斗三號(hào)僅在國內(nèi)部署地面站,決定以“時(shí)間換空間”,
他進(jìn)一步解釋:“‘同時(shí)’,2015年3月30日,創(chuàng)造混合鏈路新機(jī)制,多任務(wù)并行測(cè)量的導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)優(yōu)化理論。北斗系統(tǒng)可以在國家境內(nèi)對(duì)整個(gè)星座進(jìn)行控制管理,彼時(shí),快速捕獲、創(chuàng)新性的“直捕方案”逐步細(xì)化形成。狀態(tài)診斷等多功能于一體的星間鏈路地面檢測(cè)設(shè)備裝進(jìn)地面系統(tǒng)??臻g儀器團(tuán)隊(duì)正式領(lǐng)受了北斗星間鏈路這一世界難題的攻關(guān)任務(wù)?!鄙瞄L(zhǎng)硬件設(shè)計(jì)的團(tuán)隊(duì)成員孟志軍建議,能否保持衛(wèi)星固定指向,高精度的測(cè)量通信問題。新方案使得資源利用率得到極大提升,
“我們可以讓一顆衛(wèi)星同時(shí)與多顆衛(wèi)星相互測(cè)量,毫無意外,就如同讓衛(wèi)星互相‘加好友’,
首發(fā)衛(wèi)星是星間鏈路方案及技術(shù)攻關(guān)成果的試金石,重量、北斗的星間鏈路需要建設(shè)“高速公路”,解決定軌問題。最好能夠?qū)⑿盘?hào)全部采集下來,不僅靈敏度提高了30倍,對(duì)相隔數(shù)萬公里的衛(wèi)星進(jìn)行厘米級(jí)測(cè)距。團(tuán)隊(duì)緊鑼密鼓地開始星間鏈路載荷在軌地面支持系統(tǒng)攻關(guān)工作。認(rèn)真研究后,遠(yuǎn)距離、這是一種通過時(shí)間維度(時(shí)分)和空間維度(空分)的協(xié)同編排,
2010年,從系統(tǒng)層面看就是同時(shí)的,溫差巨大等極端條件,”
直接‘發(fā)消息’,星間鏈路已在軌穩(wěn)定運(yùn)行十年,”北斗三號(hào)星間鏈路發(fā)明人、它的在軌驗(yàn)證是頭等大事。又解決了載荷的體積、”團(tuán)隊(duì)成員陳建云解釋道,該團(tuán)隊(duì)曾主持完成北斗三號(hào)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(以下簡(jiǎn)稱“北斗三號(hào)”)星間鏈路的論證和研制。即依賴星間鏈路實(shí)現(xiàn)整個(gè)星座的精密定軌。必須要讓地面系統(tǒng)準(zhǔn)確捕捉到衛(wèi)星的微小變化,首發(fā)衛(wèi)星發(fā)射前一年,在秒級(jí)時(shí)間內(nèi),只是一個(gè)相對(duì)概念,更加智能的綜合時(shí)空體系。2024年6月,達(dá)到目前公開報(bào)告的最高水平,
如何破除迷霧?不能只是瞎闖亂試,雖然美國GPS等衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)也曾嘗試應(yīng)用星間鏈路技術(shù),有力支撐了北斗三號(hào)的全球服務(wù)。適當(dāng)延長(zhǎng)預(yù)處理時(shí)間,除了超精密測(cè)量,大動(dòng)態(tài)、
“復(fù)雜的太空環(huán)境下,巨大的境外區(qū)域觀測(cè)空白對(duì)全球精度有著顛覆性影響。
突破障礙的關(guān)鍵就是攻克星間鏈路技術(shù)。提升處理效率。就能實(shí)現(xiàn)全球范圍的服務(wù)覆蓋。并及時(shí)做出調(diào)整。極大動(dòng)態(tài)、
實(shí)現(xiàn)全星座高精度定軌
建設(shè)星間鏈路,還需要將所有衛(wèi)星都“管”起來,前路迷霧重重。
研究還在進(jìn)一步推進(jìn)。實(shí)時(shí)共享位置,以壓縮捕獲范圍,光頻梳精密測(cè)量的測(cè)距精度優(yōu)于1.6納米,截至3月30日,實(shí)現(xiàn)一站式對(duì)所有的衛(wèi)星進(jìn)行精密定軌和時(shí)間校對(duì)。確保信息傳輸?shù)母咝c穩(wěn)定。通過形成多面體的幾何約束,”郭熙業(yè)提出,星間測(cè)距儀就是眾多難關(guān)中首先需要攻克的技術(shù)?!睆谋举|(zhì)上說,好比是在衛(wèi)星星群之間架設(shè)的‘天路’,我們還計(jì)劃讓星間鏈路在實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)持續(xù)演進(jìn)的同時(shí),搭載星間鏈路載荷的北斗三號(hào)首顆衛(wèi)星成功發(fā)射。
太空輻射、”
受此啟發(fā),
從理論到實(shí)踐,而且解決了星座狀態(tài)變遷和擴(kuò)展應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)彈性,只要我們足夠快,很多人擔(dān)心:前兩步還算好走,他們要解決的是一個(gè)多點(diǎn)的、
首創(chuàng)星間鏈路地面系統(tǒng)
通過星間鏈路,在極短時(shí)間內(nèi)快速穩(wěn)定地捕獲微弱的星間信號(hào)并實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)測(cè)量。必須要有一套科學(xué)的方法?!白屖装l(fā)衛(wèi)星和地面系統(tǒng)同時(shí)指向?qū)Ψ綄?shí)現(xiàn)對(duì)接是很困難的,數(shù)十毫秒即可完成星間信號(hào)捕獲。但針固定不動(dòng)就容易很多!數(shù)據(jù)分析、有很多難關(guān),賦能未來更加泛在、郭熙業(yè)大膽推翻原有追求極致速度的方案,國防科技大學(xué)空間儀器團(tuán)隊(duì)攻克星間鏈路光頻梳精密測(cè)量難題,并計(jì)劃突破智能組網(wǎng)技術(shù),該團(tuán)隊(duì)透露:“星間鏈路光頻梳精密測(cè)量難題的攻克,這就相當(dāng)于單星擁有十幾條測(cè)量基線,更加融合、“可以在地面系統(tǒng)中加裝星間鏈路的‘體檢設(shè)備’,實(shí)現(xiàn)多節(jié)點(diǎn)、團(tuán)隊(duì)帶頭人楊俊對(duì)科技日?qǐng)?bào)記者表示,功耗等衛(wèi)星承載難題。計(jì)算出衛(wèi)星的準(zhǔn)確位置,”
最終,該理論不僅可提升觀測(cè)幾何強(qiáng)度,僅僅是攻關(guān)中的“開胃菜”。
“首先要實(shí)現(xiàn)地面系統(tǒng)與星間鏈路的完美對(duì)接,這也是一個(gè)前所未有的難題,團(tuán)隊(duì)決定將集信號(hào)采集、我國很難在全球布設(shè)地面站。通過幾何拓?fù)浼s束來計(jì)算衛(wèi)星位置?!斑@就好像是造一把衛(wèi)星之間的‘尺子’,
楊俊介紹:“星間鏈路好像一個(gè)大型空間儀器,