鄭文盼? ? ? 16020150021
【嵌牛導(dǎo)讀】11月5日尾序，我國北斗三號首批兩顆衛(wèi)星飛上了天。明年這個時候躯砰，它們將迎來十幾位同伴每币，到2020年，北斗衛(wèi)星的隊伍將達(dá)到30多顆琢歇。這支龐大的隊伍一起工作兰怠，會不會有哪顆衛(wèi)星“濫竽充數(shù)”或“擅離職守”？控制系統(tǒng)在其中有著重要作用李茫。
【嵌牛鼻子】北斗控制系統(tǒng)
【嵌牛提問】北斗衛(wèi)星間是如何協(xié)調(diào)作用的揭保？
【嵌牛正文】
控制系統(tǒng)是衛(wèi)星在天上保持正確軌道、正確姿態(tài)的總指揮魄宏。它能實時搜集衛(wèi)星的軌道和姿態(tài)信息秸侣，一旦發(fā)現(xiàn)異常，就指揮衛(wèi)星回到正常狀態(tài)宠互。
北斗三號的控制系統(tǒng)味榛，能通過綜合電子分系統(tǒng)與衛(wèi)星敏感器執(zhí)行機(jī)構(gòu)交換信息并控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)動作，完成衛(wèi)星從星箭分離予跌、在軌運行直至壽命末期各階段的姿態(tài)控制和軌道控制搏色。同時該系統(tǒng)還賦予了衛(wèi)星一定的完全自主運行能力，即使地面測控站出現(xiàn)故障券册，它們也能在軌正常工作至少60天频轿。這大大減少了衛(wèi)星對地面站的依賴垂涯，實現(xiàn)了“可視”范圍外的衛(wèi)星控制，也降低了系統(tǒng)的運行管理成本航邢。
此前衛(wèi)星的遙測集币、遙控、姿軌控翠忠、電源鞠苟、熱控、載荷和星務(wù)等管理秽之，通常分散在不同的處理單元分別完成当娱。北斗三號控制系統(tǒng)采用“綜合電子”體系架構(gòu)，以中心管理單元為核心考榨，構(gòu)建了集散型分布式系統(tǒng)跨细。其中，中心管理單元由五院自主研制河质，其管理職能幾乎涵蓋了衛(wèi)星各個方面冀惭。如此架構(gòu)帶來了更復(fù)雜的管理，但也能減輕衛(wèi)星重量掀鹅、延長其壽命散休。
無論是姿態(tài)與軌道信息的計算，還是衛(wèi)星的智能自主運行乐尊，都對控制系統(tǒng)的計算性能提出了極高要求戚丸。北斗三號控制系統(tǒng)采用了基于星敏感器+紅外地球敏感器的自主導(dǎo)航算法，定時更新星上軌道數(shù)據(jù)扔嵌，讓衛(wèi)星具備了自主獲取軌道數(shù)據(jù)的能力限府。
普通衛(wèi)星在進(jìn)行位置保持時，可以進(jìn)行噴氣卸載痢缎，導(dǎo)航衛(wèi)星工作時卻不允許推進(jìn)器噴氣胁勺。為了保證北斗三號衛(wèi)星在60天自主運行期間不會噴氣卸載，五院研制團(tuán)隊完善和改進(jìn)了控制系統(tǒng)的角動量管理和磁力矩器卸載功能独旷，達(dá)到了任務(wù)要求署穗。
此外，該控制系統(tǒng)還具備單機(jī)級和系統(tǒng)級故障安全設(shè)計势告，在星上資源有限的情況下蛇捌，提高了北斗三號衛(wèi)星的自主故障實時診斷和處理能力抚恒。
北斗三號衛(wèi)星將增加性能更優(yōu)的互操作信號咱台，在進(jìn)一步提高基本導(dǎo)航服務(wù)能力基礎(chǔ)上，按照國際標(biāo)準(zhǔn)俭驮，提供星基增強(qiáng)服務(wù)及搜索救援服務(wù)回溺。同時春贸，還將采用更高性能的銣原子鐘和氫原子鐘，通過采用新的技術(shù)遗遵，性能得到大幅提升萍恕，并將與世界上其他導(dǎo)航系統(tǒng)實現(xiàn)更好的信號兼容。
從本次任務(wù)起车要，中國將迎來新一輪北斗組網(wǎng)衛(wèi)星高密度發(fā)射允粤。截止2018年前后，將發(fā)射18顆北斗三號組網(wǎng)衛(wèi)星翼岁，覆蓋“一帶一路”沿線國家类垫；到2020年左右，完成30多顆組網(wǎng)衛(wèi)星發(fā)射琅坡，實現(xiàn)全球服務(wù)能力悉患。
在建設(shè)北斗三號系統(tǒng)的同時，中國將以北斗系統(tǒng)為核心榆俺，構(gòu)建國家綜合PNT體系售躁、也就是導(dǎo)航定位授時體系建設(shè)，這里邊有幾個關(guān)鍵詞茴晋，一個是以北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)為核心陪捷，第二個是天地一體，實際上就是天空诺擅、地面揩局，水下，室內(nèi)構(gòu)成完整體系掀虎；覆蓋無縫凌盯，在任何地方都可以導(dǎo)航；多手段融合烹玉，便捷高效驰怎，國家綜合PNT體系，體系構(gòu)建以后二打，將顯著提升國家時空信息服務(wù)能力县忌，滿足國家安全和國民經(jīng)濟(jì)需求，為全球用戶提供更為優(yōu)質(zhì)的服務(wù)继效。
