8月9日，在經(jīng)歷了十余天的太空旅行后，第十九顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星開通了自主運(yùn)行功能，并與同為7月25日發(fā)射的第十八顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星搭建了星間鏈路，實(shí)現(xiàn)了太空“握手”。這意味著，我國(guó)成功驗(yàn)證了全球?qū)Ш叫l(wèi)星星座自主運(yùn)行核心技術(shù)，為實(shí)現(xiàn)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

　　第十八、十九顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星以實(shí)力證明了自己——他們不僅在速度、精度、重量等指標(biāo)方面都比“哥哥姐姐”們更上層樓，還能實(shí)現(xiàn)智能化的自主運(yùn)行。高“智商”的背后，有眾多全新的系統(tǒng)和技術(shù)聯(lián)合“搭橋”，為其“智商”的全面躍升立下了汗馬功勞。讓我們走進(jìn)中國(guó)航天科技集團(tuán)公司五院，探尋其中的奧秘。

　　“筑路新星”架金橋

　　北斗雙星要沖出亞洲、走向世界，就要對(duì)空間環(huán)境進(jìn)行靈活應(yīng)變，保持衛(wèi)星與地面、衛(wèi)星與衛(wèi)星之間的互聯(lián)互通。為此，突破北斗導(dǎo)航星座自主運(yùn)行技術(shù)，成為研制團(tuán)隊(duì)面臨的首要任務(wù)和最大的難點(diǎn)�！拔覀儽仨氉咦灾骺煽刂�路，否則無法可持續(xù)發(fā)展”，北斗導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)總設(shè)計(jì)師謝軍說。

　　然而，在浩瀚的宇宙間修筑連接兩顆小小衛(wèi)星的“高速路”，這談何容易。為此，五院設(shè)立了全新的自主運(yùn)行分系統(tǒng)，投入了充分的資源保障，重點(diǎn)攻關(guān)星間鏈路和星座自主導(dǎo)航技術(shù)。團(tuán)隊(duì)展開了艱難的方案論證和研制攻關(guān)，查閱資料、做大量的仿真試驗(yàn)、不斷優(yōu)化迭代，率先提出了混合型新體制星間鏈路方案，完成了星間鏈路需求分析與設(shè)計(jì)，形成了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的星間鏈路網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和系統(tǒng)方案的設(shè)計(jì)，并在試驗(yàn)驗(yàn)證上狠下功夫，規(guī)避了眾多風(fēng)險(xiǎn)。與此同時(shí)，團(tuán)隊(duì)展開了緊鑼密鼓的創(chuàng)新工作，攻克了空間相控陣天線等技術(shù)難關(guān)……眾人協(xié)同創(chuàng)新、集智攻關(guān)，全力確保著北斗導(dǎo)航衛(wèi)星隔空“一握”又穩(wěn)、又準(zhǔn)�！靶情g鏈路功能，讓星與星之間實(shí)現(xiàn)了通信、測(cè)距，進(jìn)而大大提升導(dǎo)航系統(tǒng)的自主可控能力”，北斗導(dǎo)航衛(wèi)星總設(shè)計(jì)師王平說。

　　自主導(dǎo)航初長(zhǎng)成

　　衛(wèi)星之間的硬件聯(lián)通了，還要實(shí)現(xiàn)軟件上的實(shí)時(shí)互通、完美“對(duì)話”。這個(gè)“軟件”，就是自主導(dǎo)航技術(shù)。這一技術(shù)是北斗導(dǎo)航衛(wèi)星“走向世界”的關(guān)鍵所在，它可以使導(dǎo)航衛(wèi)星脫離“父母”的遙控，獨(dú)立自主地開展導(dǎo)航任務(wù)，為用戶提供高精度的導(dǎo)航服務(wù)。要知道，當(dāng)前國(guó)際上各導(dǎo)航系統(tǒng)都在全力攻克星座自主導(dǎo)航技術(shù)。

　　為此，研制團(tuán)隊(duì)付出了極為艱辛的努力�？傮w部自2000年起，在國(guó)內(nèi)率先開展了星座自主導(dǎo)航技術(shù)研究，并于十年后承擔(dān)了國(guó)家北斗重大專項(xiàng)的自主運(yùn)行關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)工作，歷時(shí)三年獨(dú)立自主地研制出星載自主導(dǎo)航軟件。從自主導(dǎo)航總體方案設(shè)計(jì)到各類算法的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，他們努力讓“北斗星”們操著共同的“語言”，進(jìn)行靈活而充分的對(duì)話，確保為全世界用戶提供更好的服務(wù)，并為國(guó)內(nèi)特定用戶更高要求的使用提供支持。

　　“超級(jí)管家”顯神威

　　北斗雙星高“智商”的背后，有一個(gè)低調(diào)的“超級(jí)管家”——這就是在北斗導(dǎo)航衛(wèi)星中首次出現(xiàn)的綜合電子分系統(tǒng)。這個(gè)由五院總體部承擔(dān)的分系統(tǒng)，在以往數(shù)管分系統(tǒng)進(jìn)行遙測(cè)遙控以及自主能源和自主熱控管理的基礎(chǔ)上，搖身一變，成為包攬自主導(dǎo)航算法、星間網(wǎng)絡(luò)處理等眾多重要事務(wù)于一身的“大管家”，功能更強(qiáng)大、作用更重要。

　　在第十八、十九顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星的研制中，這個(gè)“大管家”從頂層優(yōu)化配置了整星的信息流和產(chǎn)品組合方式，極大地減少了整星設(shè)備間的接口，變得更加集成、輕小、可靠。按照衛(wèi)星需求，這個(gè)“管家”以標(biāo)準(zhǔn)模塊組成單機(jī)，將以前的單機(jī)都瘦身為模塊。如此下來，綜合電子系統(tǒng)與區(qū)域北斗導(dǎo)航衛(wèi)星的數(shù)管分系統(tǒng)相比減重達(dá)到30%。

　　還有新一代北斗導(dǎo)航衛(wèi)星最重要的自主導(dǎo)航功能和星間網(wǎng)絡(luò)處理功能，對(duì)時(shí)間處理的要求很高。因此，這個(gè)“管家”不僅要貼心服務(wù)所有的分系統(tǒng)，監(jiān)管其健康運(yùn)行，還要井井有條的處理信息，組織調(diào)配力量全力實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星的自主管理�！斑@兩顆衛(wèi)星的綜合電子分系統(tǒng)，與區(qū)域?qū)Ш叫l(wèi)星的信息集成度相比大幅提升，從而提高了整星效率”，衛(wèi)星總設(shè)計(jì)師謝軍評(píng)價(jià)道。

　　全新平臺(tái)完美秀

　　北斗雙星擁有一副“好體格”——我國(guó)首個(gè)“全桁架式衛(wèi)星平臺(tái)”。這一副“鋼筋鐵骨”，全面保障了他們的“高智商”。

　　在我國(guó)，桁架式平臺(tái)技術(shù)尚不成熟，構(gòu)型設(shè)計(jì)優(yōu)化、結(jié)構(gòu)力學(xué)響應(yīng)分析、桁架平臺(tái)接頭、裝配工藝技術(shù)……關(guān)鍵技術(shù)難點(diǎn)眾多。為此，團(tuán)隊(duì)展開了艱難的攻關(guān)，逐個(gè)突破了關(guān)鍵技術(shù)，提出我國(guó)第一個(gè)主承力結(jié)構(gòu)桁架式衛(wèi)星平臺(tái)方案，拓展并提出桁架多運(yùn)載平臺(tái)適應(yīng)技術(shù)，使衛(wèi)星平臺(tái)能夠適應(yīng)多種運(yùn)載的一箭多星發(fā)射，確保星座快速組網(wǎng)。

　　這個(gè)全新平臺(tái)不僅滿足了直接入軌一箭多星發(fā)射的苛刻要求，還使北斗導(dǎo)航衛(wèi)星的內(nèi)部的有效載荷布置得更為集約，更加“舒服”。同時(shí)，此平臺(tái)還在輕量化、易于安裝和拆卸、結(jié)構(gòu)通用性組合性等方面表現(xiàn)優(yōu)越，可以像“積木”一樣，根據(jù)不同的構(gòu)型隨意組合。北斗導(dǎo)航衛(wèi)星總設(shè)計(jì)師謝軍評(píng)價(jià)道：“這個(gè)平臺(tái)的有效面積高，安放設(shè)備的效率更高，兼容性更好”。可以說，這一衛(wèi)星平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了我國(guó)導(dǎo)航衛(wèi)星平臺(tái)能力的提升和跨越，為全球系統(tǒng)快速組網(wǎng)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。（潘晨）