燃！北斗三號全球系統收官之星發射任務取得圓滿成功！

　　6月23日，是我國北斗全球衛星導航系統最后一顆組網衛星發射的日子。

　　據新華視點，我國北斗三號全球衛星導航系統最后一顆組網衛星發射任務推遲后，重新發射的窗口確定為6月23日9時43分。

　　9時43分，北斗三號全球衛星導航系統最后一顆組網衛星準點發射。

　　10時15分，西昌衛星發生中心主任張學宇表示：“衛星已準確進入預定軌道， 此次發射任務取得圓滿成功！”

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　　@新華視點【成功！#我國完成北斗全球系統星座部署#】西昌衛星發射中心宣布：北斗三號最后一顆全球組網衛星順利進入預定軌道，發射任務取得圓滿成功。這是長征系列運載火箭的第336次飛行。

　　這顆衛星發射成功后，北斗全球星座的布局將圓滿完成。北斗三號即北斗全球系統，由30顆衛星組成，首次發射于2017年11月5日實施，用時約2年半組建完成。北斗衛星導航系統工程總設計師楊長風此前介紹，北斗系統是我國迄今為止規模最大、覆蓋范圍最廣，而且性能要求最高、最復雜的巨型航天系統。

　　北斗三號系統的建設，實現了高密度發射組網，而且連戰連捷，創造了世界衛星導航的奇跡，被稱之為“中國速度”。北斗系統集導航定位授時、星基增強以及精密定位于一體，再加上地基增強等多種功能，實現了實時的米級、分米級、厘米級導航定位增強服務能力，更提供了“中國精度”。

　　北斗導航衛星精彩瞬間

　　20年44次發射，一起回顧一下發射北斗導航衛星那些精彩而難忘的瞬間。

發射前探秘“北斗專列”——長三甲系列火箭

　　在發射前夕，中國青年報記者來到西昌衛星發射中心采訪相關專家，探秘被譽為“北斗專列”的長征三號甲系列火箭。

　　傳說中的“金牌火箭”

　　長三甲系列火箭由長征三號甲、長征三號乙、長征三號丙3型液體運載火箭組成。

　　中國科學院院士、長三甲系列運載火箭總設計師姜杰在接受記者采訪時說，從2007年發射首顆北斗衛星起，13年間，長三甲系列火箭將此前所有北斗衛星送入預定軌道，發射成功率100%。可以說長三甲系列火箭伴隨了北斗系統建設發展的每一步，是名副其實的“北斗專列”。

　　截至目前，我國共研制了十余型長征系列火箭。其中被譽為“神箭”的只有長征二號F火箭一型火箭，“金牌火箭”則有六型，長三甲系列火箭便是其中之一。

　　姜杰告訴記者，按照國際慣例，一枚火箭發射成功率超過95%以上，才能稱之為“金牌火箭”。長征二號丙火箭早在1998年，就已達到了這一標準，被中國航天工業總公司授予“優質長征二號丙運載火箭金牌”，是中國第一枚“金牌火箭”。

　　繼長征二號丙火箭之后，2007年，長三甲火箭被中國航天科技集團授予“金牌火箭”稱號。長三甲火箭主要用于發射地球同步轉移軌道衛星，是我國的主力火箭，發射成功率在世界各國同類火箭中領先。

　　可“一箭單星”也可“一箭多星”

　　中國航天科技集團一院長三甲系列火箭總指揮岑拯說，早在研制初期，長三甲系列火箭研制隊伍就將長征三號甲、長征三號乙、長征三號丙3型火箭作為一組系列火箭進行模塊化、組合化與整體化優化設計，確定了以長三甲火箭為基本型的發展模式。

　　據他介紹，長三甲火箭是在長征三號火箭的基礎上，采用重新設計第三級形成的大型三級低溫液體火箭，全長52.52米，地球同步轉移軌道運載能力達到2600公斤。

　　在長三甲火箭的芯一級捆綁4個2.25米的助推器，就派生出了長征三號乙火箭，該型全長56.5米，地球同步轉移軌道運載能力可達到5500公斤。此外，科研人員還在長三甲火箭的基礎上捆綁兩個2.25米助推器，組合形成長征三號丙火箭，地球同步轉移軌道運載能力可達3900公斤。

　　岑拯說，長三甲系列火箭的發展模式是按照當初提出的“上改下捆、先改后捆”的技術途徑實施的，體現了模塊化、組合化與整體優化等先進設計理念。這一發展思路對長三甲及其發展型火箭的形成，以及大型火箭的發展規劃起到了重要的指導作用。

　　“長三甲系列火箭，既可以‘一箭單星’也可以‘一箭多星’發射。”姜杰告訴記者，這樣既可以用于標準地球同步轉移軌道發射，也可以用于超同步轉移軌道或低傾角同步轉移軌道發射以及深空探測器發射，還可以在飛行過程中實現側向機動變軌、多次起旋、消旋、定向等，從而滿足衛星用戶多種不同使用要求。

　　入軌精度與世界知名火箭相當

　　姜杰表示，長三甲系列火箭的助推器、一子級、二子級均采用常規推進劑組合，而第三子級采用液氧加液氫的低溫推進劑組合。

　　對于液體火箭而言，液態推進劑存在易揮發、腐蝕等風險，因此在臨發射之前加注完成后，必須在一定時間內發射出去。她以常溫推進劑四氧化二氮和偏二甲肼為例介紹，這些推進劑加注后存儲周期是7天左右；而低溫推進劑液氫、液氧，它們的存儲周期則只有1天。

　　6月23日，長征三號乙火箭即將托舉北斗三號最后一顆組網衛星發射升空。姜杰說，對該型火箭而言，低溫燃料加注是在發射前7小時開始，發射前4分半完成。

　　“長三甲系列火箭運載入軌精度高、適應能力強，其發射衛星的入軌精度與阿里安、宇宙神等世界知名火箭相當。”岑拯告訴記者，該系列火箭的運載能力可以覆蓋世界絕大多數應用衛星的質量，不僅顯著增強了我國火箭在國際商業衛星發射服務市場上的競爭能力，也為我國未來航天事業的發展創造了良好條件。

　　三代北斗都是如何傳承并升級的？

　　三代北斗到底是怎么組成的？它們都有什么特點？

　　在東南大學交通學院教授、東南大學交通學院“北斗衛星導航定位”科研團隊負責人高成發的公開課上，就對此有過很詳細的解答。

　　高成發介紹，我國的北斗衛星導航定位系統是分三步走的：第一代的試驗驗證系統、第二代的區域導航定位系統和第三代的全球導航定位系統。

　　北斗一代

　　1994年，我國就開始了北斗一代的攻關研究。

　　2000年，我國開始發射北斗試驗衛星。2003年初步建成了北斗衛星導航定位試驗系統，北斗一代具有基本的定位、授時和短報文通信功能，服務區域為東經70度-140度，北緯5度-55度，定位精度優于100米。

　　北斗一代的特點，首次是定位時間速度很快。用戶定位、電文通信、位置報告等一般只需要幾秒鐘。而GPS首次定位速度則需要1-3分鐘。

　　二是定位、授時和通訊融為一體，解決了何人、何時、何處的相關問題。

　　三是授時精度比較高，能達到20納秒的雙向授時精度。

　　四是可分類保障，可劃分使用等級范圍，授權用戶與公開用戶分開，并可隨時進行定位保障等級的調整、優先權調配和能力集成。

　　在應用方面，北斗則擁有GPS不具備的短報文通信功能，典型應用主要集中在數據采集、監控類的應用和監控、指揮調度類的應用，這樣能充分發揮北斗的通訊優勢。

　　比較有代表性的事件，是2008年汶川地震抗震救災期間，北斗發揮了顯著作用，因此該系統在災害應急救援方面獲得了各方的高度重視和認可，而北斗一代的主要用戶則是政府、行業用戶、軍方等。

　　確實，北斗一代其實民用較少，因為其采用有源定位體制，導致終端價格高、保密性能相對不足、定位精度與GPS相比具有明顯差距。

　　北斗一代屬于主動定位服務，所有用戶的終端的位置計算都在地面控制中心站完成，因此控制中心就可以保留全部北斗終端用戶的位置及時間信息。

　　所以，北斗一代的優勢有投資少，組建快，有短報文通信等特點。但也存在明顯不足和差距，即用戶隱蔽性能差，無測高和測速功能，用戶數量受到限制，用戶設備體積過大。

　　北斗二代

　　在北斗一代基礎上，形成了北斗二代區域導航定位系統，它由14顆衛星組成，地面站32個，2012年12月開始應用。

　　北斗二代覆蓋亞太地區，服務區域為南北緯55度，東經55度-180度的區域。

　　北斗二代是由5顆地球同步軌道衛星（軌道高度為35786公里）、5顆傾斜地球同步軌道衛星（軌道高度35786公里，傾角55度）、4顆中圓地球軌道衛星（軌道高度21528公里，傾角55度）組成。

　　它的特定是實現了亞太區域覆蓋，并且采用無源定位導航體制，該系統有3個頻點對民用開放，并繼承了北斗一代短報文通訊功能，擴充了通信容量。

　　同時，北斗二代采用分層的星座布設方案和組網方案，還充分考慮了和其它導航系統的兼容性問題。

　　北斗二代亞太地區可見衛星數在7顆以上，圖形強度PDOP（位置精度強弱度）一般小于5，偽距觀測值測量的精度為33厘米，載波相位測量精度為3毫米，偽距單點定位精度優于6米。

　　這一代北斗區域衛星導航系統已經具備雙頻RTK（Real - time kinematic，實時動態）定位能力，其定位精度與GPS基本相當。并且，北斗與GPS載波相位差分定位時，相對于單一GPS系統，組合定位精度可提高20%以上。

　　北斗三代

　　2017年開始，北斗三代全球導航定位系統開始發射衛星。2018年完成了一帶一路國家的覆蓋。到2020年，實現全球覆蓋。

　　北斗三代由30顆衛星組成，其中3顆靜止衛星和27顆非靜止衛星。

　　分別為：3顆地球同步軌道衛星（軌道高度為35786公里）、3顆傾斜地球同步軌道衛星（軌道高度35786公里，傾角55度）、24顆中圓地球軌道衛星（軌道高度21528公里，傾角55度）。

　　同時，地球同步軌道衛星、傾斜地球同步軌道衛星除參加定位觀測外，還可用于發射北斗三代、GPS、GALILEO廣域差分增強信息和完好性信息，差分偽距定位精度可達1米以內。

　　與北斗二代不同，北斗三代和GPS是有共同頻率的。

　　因此北斗三代的五個基本服務就是——基本導航服務、短報文通訊服務、星基增強服務、國際搜救服務和精密單點定位服務。

　　經理人雜志綜合新華視點、新京報、中國青年報、錢江晚報報道

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