寧夏吳忠市利通區金積鎮塔灣村村民在田間利用北斗導航播種蔬菜 。 新華社發
“天上建好，地上用好 。 ”作為國家重大空間信息基礎設施，我國北斗衛星導航系統2012年底正式提供服務以來，連續穩定運行，北斗系統已進入全球組網新階段，應用產業快速發展，成為一張國家名片 。
按規劃，預計2018年底將建成北斗三號基本系統，為“一帶一路”建設參與國提供服務；到2020年將建成世界一流的北斗三號系統，提供全球服務 。 目前，北斗三號系統已成功發射8顆全球組網衛星，建成最簡系統 。 它繼承了北斗特色，對標世界一流，增加了星間鏈路、全球搜索救援等新功能，播發性能更優的導航信號 。
日前，采訪人員走進多個北斗研制一線團隊，近距離感受中國北斗的亮點與魅力 。
自主創新讓北斗表現優異
北斗衛星導航系統是我國自主發展、獨立運行的衛星導航系統，目標是為全球用戶提供定位、導航、授時服務 。
輪船航行在茫茫大海中，需要航標燈的指引 。 衛星在太空飛行，太陽與地球就是它的航標燈：衛星飛行姿態的建立依賴于對太陽、地球的觀測，測量精度越高，衛星飛行姿態就越穩定，提供的導航精度也越高 。 中國科學院上海技術物理研究所研制的“三只眼”，就是通過觀測太陽、地球為導航衛星提供導航 。
專家介紹說，“三只眼”就是兩個“太陽眼”——模擬太陽敏感器、數字太陽敏感器，一個“地球眼”——紅外地球敏感器 。 “太陽眼”負責測量太陽的位置，“地球眼”測量地球的位置 。
安裝了“三只眼”的北斗衛星的優異表現與“視力”密切相關 。 衛星入軌初期用模擬太陽敏感器捕獲太陽，再用數字太陽敏感器和紅外地球敏感器共同作用，更加精確地確定衛星的三軸姿態 。
【北斗系統穩定運行 自主創新做保障】科研人員對北斗衛星數字太陽敏感器和紅外地球敏感器進行了關鍵技術攻關 。 數字太陽敏感器的關鍵技術突破，實現關鍵元件自主可控；紅外地球敏感器的關鍵技術突破后，具有高測量精度、高可靠性、長壽命、不易受太陽等天體對姿態測量的干擾等優點 。
衛星與衛星之間的通信——星間鏈路，是北斗導航系統由區域向全球過渡的關鍵技術，是提升系統全球服務能力的核心技術手段，也是北斗全球導航衛星系統的重要標識和技術制高點 。
中國電科29所科研人員提出了自己的北斗全球組網星間鏈路解決方案，率先采用毫米波技術體制和生產工藝，研制出具有國際領先水平的星間鏈路產品，對于北斗導航衛星實現全球組網起到了關鍵作用，促進了北斗全球系統的跨域發展 。
衛星電源分系統也是衛星的關鍵分系統之一，被譽為衛星的“生命線” 。 在北斗三號組網衛星研制過程中，中國電科18所承擔了電源分系統的研制任務 。 該所專家介紹說，以中軌道衛星為例，配置了雙太陽電池翼、雙蓄電池組、均衡器和電源控制器 。 其中太陽電池陣是衛星的唯一供電能源，蓄電池組是衛星儲能裝置 。 在北斗三號中，首次批量采用了轉換效率達到世界先進水平的三結砷化鎵太陽能電池，能和太陽能帆板的尺寸充分匹配，極大提高了衛星“吸收”太陽能的效率 。
在儲能方面，北斗三號衛星鋰離子蓄電池組的成功應用，也開啟了鋰離子蓄電池組中高軌道應用的新局面，滿足了北斗衛星儲能電源能量密度高的需求，讓衛星上的各種儀器設備等有效載荷更有“活力” 。 北斗衛星采用的鋰離子蓄電池組已達到國際先進水平 。
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