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