北斗三号卫星家族有多强

11月1日，我国成功发射了第41颗北斗导航卫星，即被称为“吉星”(GEO卫星同音)的第17颗北斗三号卫星。

北斗三号全球系统空间段由3种不同轨道的颗卫星组成，包括MEO卫星（中轨道卫星）、GEO卫星（地球同步轨道卫星）和IGSO卫星（倾斜地球同步轨道卫星）。所谓GEO卫星，就是指这颗卫星与地球自转保持一样的速度，与地球是相对静止的。

北斗三号工程副总设计师、北斗三号卫星首席总设计师谢军说，“吉星”是北斗三号全球导航系统的首颗GEO卫星（地球同步轨道卫星），距地面3.6万公里，也是北斗三号系统中功能最强、信号最多、承载最大、寿命最长的卫星。

梁珂岩 摄

航天科技集团一院供图

（1） 起步：短时间内实现系统功能性能的跃升成为难题

按照国家的统一部署，北斗三号工程于2009年正式启动，同年，航天五院成立北斗三号项目办，启动北斗三号卫星的论证工作。

“路漫漫其修远兮，吾将上下而求索”。在功能、指标和应用需求尚不明确的情况下，航天五院北斗三号卫星论证团队与大总体一道开展需求调研，初步提出了卫星的功能体系和指标体系，为北斗三号卫星导航系统的建设奠定了初步的基础。

与北斗二号相比，北斗三号功能要求更多、指标要求更高、健壮性要求更强、可用性可靠性要求更高。如何在短时间内实现系统功能性能的跃升，是摆在北斗三号论证团队面前的一项难题。

记者从五院了解到，在该院北斗三号系统总指挥迟军、总设计师陈忠贵的带领下，五院北斗研制团队查资料、对标准、建模型、做布局、编方案，最终形成一系列满足各方不同需求的技术论证报告。

无线电测定业务是北斗卫星导航系统的一个特点和重要标志，向用户提供用户自身位置的同时，也支持用户向相关方提供用户位置，并可进行短报文通信，此功能是北斗系统的特有功能，在渔业、灾难救援中多次发挥重大作用。北斗三号卫星论证团队最终收敛于某无线电测定方案，并顺利完成了整星方案转初样。

（2） 攻坚：组网星研制前已投产了数颗试验卫星

北斗三号卫星工程是一个庞大的系统工程，鲜为人知的是，组网星研制前，投产了数颗试验卫星，主要验证工程的可实现性和正确性。根据工程规划，试验星中并无“吉星”。

因此，相对于其它轨道卫星，“吉星”面临着研制周期短、研制难度大的双重困难，这就要求“吉星”研制团队付出更多的时间、精力去弥补无试验星所带来的缺失。

2015年9月，“吉星”转入初样阶段，研制节奏显著加快。

根据设计方案，研制团队用最短的时间、最科学的会签方式完成了接口协议文件的签署，并同步启动了全部设计工作，设计效率超过以往，又快又好的完成初样阶段的各类设计工作。

五院专家告诉记者，由于“吉星”天线增多且射频信号种类繁多，为充分验证系统功能、频率兼容性等，“吉星”初样阶段在西安分院某远场测试场地开展了规模空前的远场试验；为确保试验的有效性，研制团队进行了科学的策划与设计，并投产了远场试验专用工装；针对设计任务重、投产周期短、工装类型多、运输条件差等一系列难题，研制团队牺牲休息时间，到生产厂家跟产，协调处理生产过程中的技术问题和难题。

7月骄阳似火，8月阴雨连绵，研制团队顶高温、战酷暑，完成了一系列测试，取得了大量试验数据，消除了载荷设计中的问题隐患，证明了设计的正确性。

伴随着各类关键技术攻关的顺利通过并得到验证，整星初样研制工作顺利完成，并于2017年初顺利转入正样阶段。2017年5月，整星正样部装正式交付，并按照计划节点完成了三舱分解等工作，于2018年1月底完成三舱对接。

最终，“吉星”陆续完成了出厂前所有的总装与测试，按计划于9月15日完成了北京地区所有研制工作。

航天科技集团五院供图

（3） 冲刺：与厂房资源需求冲突“抢时间”

今年9月17日凌晨3:00，“吉星”在夜幕中飞向西昌卫星发射中心，研制团队开始了发射前的最后冲刺工作。

此时，发射场辅线工作已提前开展并就位，静待“吉星”。与其它北斗三号卫星不同，“吉星”两副大型构架天线都需要在发射场完成展开、收拢与装星，工作项目多，但由于受到卫星无线测试的影响，不能并行安排工作；为确保天线工作满足整星进度要求，白天卫星测试，晚上天线进行总装工作。

按照发射场工作计划，“吉星”需要完成一系列的总装及测试工作，由于总装工作多、测试项目多，另外还存在与其它卫星存在厂房资源需求冲突的难题，试验队只能从自身发掘潜力，高效率完成工作；对于超出时间计划的工作项目通过加班完成，保证所有工作日清日结，不给后续工作留尾巴。

40多天的连续作战之后，试验队完成全部工作。

如今，北斗“吉星”首发，悬停高轨为神州。其背后的五院北斗铁军，也再次啃下了硬骨头。（中国青年报•中青在线记者 邱晨辉 通讯员 高一鸣 孙维）