今年的政府工作報(bào)告提出，開展新技術(shù)新產(chǎn)品新場(chǎng)景大規(guī)模應(yīng)用示范行動(dòng)，推動(dòng)商業(yè)航天、低空經(jīng)濟(jì)等新興產(chǎn)業(yè)安全健康發(fā)展。

就在一個(gè)多月前，我國(guó)商業(yè)航天發(fā)射迎來2025年開門紅：中國(guó)捷龍三號(hào)運(yùn)載火箭在山東省海陽市近海海域點(diǎn)火升空，采用一箭10星方式將微厘空間01組10顆衛(wèi)星送入預(yù)定軌道，發(fā)射任務(wù)取得圓滿成功。

此次發(fā)射受到國(guó)際社會(huì)的廣泛關(guān)注，有外媒稱，“微厘空間低軌導(dǎo)航增強(qiáng)衛(wèi)星系統(tǒng)有點(diǎn)不一樣”。

有何不一樣？來自四川的中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第二十九研究所（簡(jiǎn)稱中國(guó)電科29所）作為項(xiàng)目工程發(fā)起方之一，參與了這一衛(wèi)星系統(tǒng)研制。近日，記者采訪了相關(guān)團(tuán)隊(duì)。

增強(qiáng)：北斗衛(wèi)星系統(tǒng)的“WiFi放大器”

微厘空間低軌導(dǎo)航增強(qiáng)衛(wèi)星系統(tǒng)，顧名思義，“微厘”指的是極其微小的單位測(cè)量，“空間”則指向浩渺的太空。

其中，低軌和增強(qiáng)是關(guān)鍵。中國(guó)電科29所相關(guān)團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人介紹，這是一個(gè)低軌衛(wèi)星系統(tǒng)，通過低軌道的衛(wèi)星群對(duì)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)進(jìn)行精密增強(qiáng)，使位置的定位精度能夠達(dá)到厘米級(jí)。

簡(jiǎn)單來說，它好比北斗衛(wèi)星系統(tǒng)的“WiFi放大器”，可以大大提高北斗系統(tǒng)的能力，讓用戶終端能夠定得更準(zhǔn)。

前有“北斗”，為何還要增強(qiáng)？

“如果說北斗衛(wèi)星系統(tǒng)的主要用戶是人，那微厘空間低軌導(dǎo)航增強(qiáng)衛(wèi)星系統(tǒng)的用戶將是智能機(jī)器?！眻F(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人說。

比如面向未來，汽車自動(dòng)駕駛、智慧農(nóng)業(yè)、地理信息系統(tǒng)、低空經(jīng)濟(jì)、協(xié)助應(yīng)急和災(zāi)害管理等，對(duì)時(shí)間精度的要求是納秒級(jí)、對(duì)定位的要求是分米級(jí)甚至更高，“因此需要對(duì)北斗衛(wèi)星系統(tǒng)進(jìn)行性能上的增強(qiáng)與補(bǔ)充，提供大眾化、場(chǎng)景化、全域化的高精度、低成本導(dǎo)航服務(wù)?！?/p>

就組成來說，該衛(wèi)星系統(tǒng)將部署超過160顆衛(wèi)星，采用高集成、低成本、網(wǎng)絡(luò)化和模塊化設(shè)計(jì)理念，將通過“一箭十星”方式快速發(fā)射組網(wǎng)。

據(jù)介紹，這次發(fā)射的10顆衛(wèi)星是提前布局的一部分，將進(jìn)行小范圍組網(wǎng)，開通系統(tǒng)服務(wù)測(cè)試應(yīng)用。“今年內(nèi)還有兩軌20顆衛(wèi)星要被送上太空，預(yù)計(jì)在2026年左右實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)組網(wǎng)并為全球泛在用戶提供高精度服務(wù)?！眻F(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人說。

轉(zhuǎn)變：從跟隨者到引領(lǐng)者

除了滿足更高精度需求，微厘空間低軌導(dǎo)航增強(qiáng)衛(wèi)星系統(tǒng)還肩負(fù)著一個(gè)重要使命：打破慣性技術(shù)路線。

此前，全球四大衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中，我國(guó)的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)、俄羅斯的格洛納斯衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)、歐洲的伽利略衛(wèi)星定位系統(tǒng)，在技術(shù)原理上都延續(xù)了美國(guó)研制的全球定位系統(tǒng)GPS技術(shù)體制，在中高軌軌道部署衛(wèi)星直接服務(wù)地面。

2015年，微厘空間低軌導(dǎo)航增強(qiáng)衛(wèi)星系統(tǒng)啟動(dòng)論證工作?！斑@意味著技術(shù)路線發(fā)生了根本改變?！眻F(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人說。

該負(fù)責(zé)人曾主持12顆北斗三號(hào)衛(wèi)星載荷系統(tǒng)研制，解決了當(dāng)時(shí)亟需的國(guó)家全球時(shí)空基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)需求。進(jìn)入2015年，團(tuán)隊(duì)開始探討低軌導(dǎo)航增強(qiáng)或許是新的技術(shù)路線，可能會(huì)以更低成本實(shí)現(xiàn)更高精度?！安贿^，這是否可行？”大家打起了問號(hào)。

那年春節(jié)，許多團(tuán)隊(duì)成員們沒有回家過年，一起在辦公室里激烈探討。探討的重點(diǎn)在于：歐美都沒有論證和建設(shè)低軌導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)，我們的技術(shù)路線是否真的可行？其次，彼時(shí)我國(guó)商業(yè)航天尚未起步，研發(fā)新技術(shù)缺乏資金支持，該如何籌措經(jīng)費(fèi)？

當(dāng)時(shí)，團(tuán)隊(duì)預(yù)判我國(guó)商業(yè)航天將很快起步，“于是，我們決定試試?！眻F(tuán)隊(duì)從當(dāng)年2月到9月展開論證，目的是驗(yàn)證技術(shù)原理是可行的。

2016年底，中國(guó)商業(yè)航天步入發(fā)展快車道。2017年初，中國(guó)電科29所與北京未來導(dǎo)航科技有限公司啟動(dòng)試驗(yàn)星研制。一年后，第一顆試驗(yàn)衛(wèi)星成功發(fā)射，在軌驗(yàn)證了低軌增強(qiáng)技術(shù)體制的可行性，轉(zhuǎn)折也隨即而來。

2019年，北京未來導(dǎo)航在聯(lián)合國(guó)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)國(guó)際委員會(huì)（ICG）第十四屆大會(huì)上發(fā)布了最新結(jié)果報(bào)告，引發(fā)了強(qiáng)烈的國(guó)際反響。很快，美國(guó)、俄羅斯、歐盟等國(guó)家和地區(qū)的政府和商業(yè)機(jī)構(gòu)紛紛跟進(jìn)研制低軌導(dǎo)航衛(wèi)星。從這一技術(shù)層面來說，團(tuán)隊(duì)已從跟隨者轉(zhuǎn)變?yōu)橐I(lǐng)者。

突破：實(shí)現(xiàn)高精度、低成本、廣覆蓋導(dǎo)航

這一時(shí)期，團(tuán)隊(duì)加快腳步，又發(fā)射了兩顆試驗(yàn)衛(wèi)星，進(jìn)行工程驗(yàn)證。在團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人看來，這一階段也很艱難，難在驗(yàn)證太復(fù)雜。

前面提到，微厘空間低軌導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)衛(wèi)星的關(guān)鍵在于“增強(qiáng)”，依托已有的北斗衛(wèi)星系統(tǒng)進(jìn)一步提高精度。也正是因?yàn)椤霸鰪?qiáng)”，帶來了工程上的可行性。

比如，如果僅依賴低軌衛(wèi)星本身、想達(dá)到北斗現(xiàn)有的時(shí)間維持精度，需要配備高精度原子鐘，成本根本下不來；其次，低軌衛(wèi)星數(shù)量多、跑得快，把它們連成網(wǎng)絡(luò)也更復(fù)雜和困難。

“但比起單打獨(dú)斗，實(shí)現(xiàn)‘增強(qiáng)’僅需部署100多顆衛(wèi)星，通過時(shí)間‘嫁接’的方式，不僅數(shù)量上更優(yōu)，時(shí)間精度也容易維持，以激光的方式組網(wǎng)，成本自然而然就下來了。”團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人說，他們解決了低軌衛(wèi)星時(shí)空基準(zhǔn)建立，高精度導(dǎo)航信號(hào)播發(fā)等難點(diǎn)，打破了慣性技術(shù)路線。

在微厘空間低軌導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)衛(wèi)星研制中，與此前重量以噸計(jì)的衛(wèi)星不同，每顆增強(qiáng)系統(tǒng)衛(wèi)星只有100多公斤，不僅集成度高，且每項(xiàng)功能都不落下。

基于此，團(tuán)隊(duì)把低軌時(shí)空基準(zhǔn)嫁接融合到中高軌時(shí)空基準(zhǔn)上去，通過星間鏈路將多顆衛(wèi)星連接起來，形成一個(gè)以衛(wèi)星為交換節(jié)點(diǎn)的空間信息傳輸網(wǎng)絡(luò)。“這起到的效果相當(dāng)于把地面基準(zhǔn)站搬到了衛(wèi)星上，不再依賴地面就能獲取、處理與服務(wù)高精度時(shí)空信息，從而實(shí)現(xiàn)高精度、低成本導(dǎo)航?！眻F(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人說，該方案不僅降低了成本，還有助于實(shí)現(xiàn)廣域覆蓋和大規(guī)模推廣。

隨著01組衛(wèi)星的發(fā)射，微厘空間低軌導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)進(jìn)入快速組網(wǎng)階段。此前，一年發(fā)射上天的衛(wèi)星屈指可數(shù)。而這一階段，組網(wǎng)對(duì)衛(wèi)星產(chǎn)出數(shù)量提出了要求，難點(diǎn)在于批量化產(chǎn)出。

2021年，中國(guó)電科29所組建批產(chǎn)團(tuán)隊(duì)，從工藝規(guī)劃、質(zhì)量管控、測(cè)試手段等多方面進(jìn)行升級(jí)，目前微厘空間低軌導(dǎo)航增強(qiáng)衛(wèi)星載荷系統(tǒng)年產(chǎn)能達(dá)到80套，同時(shí)帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈上下游生產(chǎn)模式改變以及其他商業(yè)衛(wèi)星的蓬勃發(fā)展。

在團(tuán)隊(duì)看來，對(duì)微厘空間低軌導(dǎo)航增強(qiáng)衛(wèi)星系統(tǒng)的研制、建設(shè)也代表了我國(guó)商業(yè)航天的探索。采訪中，團(tuán)隊(duì)成員們常說，“即將面向大眾服務(wù)的產(chǎn)品和技術(shù)，是團(tuán)隊(duì)經(jīng)過十年論證、驗(yàn)證和測(cè)試才得來的?！笔昴ヒ粍Γ嫦蛳乱粋€(gè)十年，團(tuán)隊(duì)正向著新領(lǐng)域進(jìn)軍。

編輯：馮方湲

責(zé)任編輯：金艷

編審：韓鈺