北斗三号卫星成功发射背后：封闭测试发现攻克300余处隐患

11月5日19: 45，中国利用长征三号乙在西昌卫星发射中心成功发射了两颗北斗三号全球网络卫星。新华社

随着两颗北斗三号全球网络卫星的成功发射，其背后的尖端技术也逐渐显露出来。

11月5日19: 45，中国利用长征三号乙在西昌卫星发射中心成功发射了两颗北斗三号全球网络卫星。

据新华社报道，这是北斗三号卫星的首次发射，标志着中国北斗卫星导航系统进入全球网络化的新时代。

中国航天科技集团公司记者了解到，中国航天科技集团公司承担了北斗三号工程的原子钟、声表面波滤波器、蓄电池、紧固件、连接器等产品的研究、生产和软件评估，其中许多都是关键技术。

原子钟:导航卫星的心脏，支撑北斗全球导航系统建设

在北斗三号全球网络卫星成功发射后，作为卫星核心设备的原子钟需要保持卫星的时间精度，以帮助卫星准确定位。

据航天科技负责人介绍，在北斗卫星的上下行信号中，时间信息是最重要的控制信息和定位依据，而准确的用户定位信息的前提是每颗卫星本地时间的高度统一。

“保持卫星时间准确性的准时设备是原子钟。可以说，没有原子钟就没有全球导航。”据第二航空航天科学技术研究院203研究所负责人介绍，该研究所为北斗卫星提供高精度星载氢脉泽、铷原子钟等产品，以保持卫星时间的准确性。

第二航天科工院203研究所负责人介绍了上述产品的重要性。一旦卫星上的原子钟被发射到天空，它将是最终的。如果原子钟不好或失灵，卫星就会降级或跟着失灵。这也是为什么原子钟被称为导航卫星的心脏。

据报道，我国北斗全球导航系统中使用的星载氢脉泽和星载铷原子钟可以互为补充，为北斗系统提供了良好的守时基础。

记者还了解到，第二航天科学技术研究院的203个站为北斗导航系统提供了多个星载原子钟，几乎每颗北斗导航卫星都已入驻。该研究所表示，目前，这些产品的综合数据和关键指标均达到国际先进水平，并获得了2017年国家科技进步奖，直接有效地支持了中国北斗全球导航系统的建设。

精密原件解密:声表面波滤波器决定精度，晶体元件作为卫星频率源

声表面波滤波器作为卫星导航的核心部件，直接影响导航系统的精度和距离。

据第23航空航天科学技术研究所负责人介绍，北斗卫星系统中的声表面波滤波器是该所生产的，用于安装在卫星接收机上，过滤宇宙中的各种噪声和杂波，使卫星通信更加清晰。

在开发过程中，声表面波滤波器需要经过仿真验证、可靠性设计、热设计和机械设计。芯片制造、检查、封装和测试必须在净化室内进行，然后进行严格的机械和温度测试，最终达到工厂要求。

到目前为止，第23航空航天科学技术研究所生产的声表面滤波器已经为北斗卫星导航系统服务了十年。据该研究所的官员称，北斗卫星仍处于“听和看”的状态。

与表面声波滤波器对精度的决定性作用相比，晶体元件保证了卫星的连续运行。

据制造商的航天科学、技术和工业研究所203的负责人说，晶体部件是卫星的频率源，以确保其长寿命和可靠性。

“虽然普通的晶体元件只有指甲盖那么大，但它们具有卓越的性能和低功耗。集成晶体振荡器能够承受太空中恶劣的空间环境。然而，一旦部件升到天上，它们就不能修理了。因此，我们将按照质量第一、精益求精的原则加工生产。我们绝不会让有缺陷的产品上天堂。”元件室设计师说。

卫星“体检员”:先后发现和排除300多个隐患，涉及50多个重要问题

消除北斗卫星导航系统的隐患也是北斗三号工程的重中之重。

澎湃新闻记者从中国航天科工集团获悉，集团第三研究院304软件评估小组主要负责北斗三号工程中北斗卫星导航系统软件的质量评估和保证。

其中，304研究所对导航的核心部件导航任务处理器进行了软件可靠性和安全性分析与验证。利用自主开发的半实物可靠性验证平台，构建了175种导航处理器故障集。

值得注意的是，医院的304个团队在封闭测试中先后发现了300多个问题和隐患，其中影响导航任务通信、数据采集、姿态计算等方面的50多个重要问题已经解决。

航天科技部表示，上述成果已纳入北斗系列卫星成果总体规划，为北斗后续软件的可靠性和安全性提供了有力支持。

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