11月1日，我國成功發(fā)射第41顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星，即被稱作“吉星”（GEO衛(wèi)星諧音）的第17顆北斗三號(hào)衛(wèi)星。

北斗三號(hào)全球系統(tǒng)空間段由3種不同軌道的顆衛(wèi)星組成，包括MEO衛(wèi)星（中軌道衛(wèi)星）、GEO衛(wèi)星（地球同步軌道衛(wèi)星）和IGSO衛(wèi)星（傾斜地球同步軌道衛(wèi)星）。所謂GEO衛(wèi)星，就是指這顆衛(wèi)星與地球自轉(zhuǎn)保持一樣的速度，與地球是相對(duì)靜止的。

北斗三號(hào)工程副總設(shè)計(jì)師、北斗三號(hào)衛(wèi)星首席總設(shè)計(jì)師謝軍說，“吉星”是北斗三號(hào)全球?qū)Ш较到y(tǒng)的首顆GEO衛(wèi)星（地球同步軌道衛(wèi)星），距地面3.6萬公里，也是北斗三號(hào)系統(tǒng)中功能最強(qiáng)、信號(hào)最多、承載最大、壽命最長的衛(wèi)星。

梁珂巖 攝

航天科技集團(tuán)一院供圖

（1） 起步：短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能性能的躍升成為難題

按照國家的統(tǒng)一部署，北斗三號(hào)工程于2009年正式啟動(dòng)，同年，航天五院成立北斗三號(hào)項(xiàng)目辦，啟動(dòng)北斗三號(hào)衛(wèi)星的論證工作。

“路漫漫其修遠(yuǎn)兮，吾將上下而求索”。在功能、指標(biāo)和應(yīng)用需求尚不明確的情況下，航天五院北斗三號(hào)衛(wèi)星論證團(tuán)隊(duì)與大總體一道開展需求調(diào)研，初步提出了衛(wèi)星的功能體系和指標(biāo)體系，為北斗三號(hào)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的建設(shè)奠定了初步的基礎(chǔ)。

與北斗二號(hào)相比，北斗三號(hào)功能要求更多、指標(biāo)要求更高、健壯性要求更強(qiáng)、可用性可靠性要求更高。如何在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能性能的躍升，是擺在北斗三號(hào)論證團(tuán)隊(duì)面前的一項(xiàng)難題。

記者從五院了解到，在該院北斗三號(hào)系統(tǒng)總指揮遲軍、總設(shè)計(jì)師陳忠貴的帶領(lǐng)下，五院北斗研制團(tuán)隊(duì)查資料、對(duì)標(biāo)準(zhǔn)、建模型、做布局、編方案，最終形成一系列滿足各方不同需求的技術(shù)論證報(bào)告。

無線電測(cè)定業(yè)務(wù)是北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的一個(gè)特點(diǎn)和重要標(biāo)志，向用戶提供用戶自身位置的同時(shí)，也支持用戶向相關(guān)方提供用戶位置，并可進(jìn)行短報(bào)文通信，此功能是北斗系統(tǒng)的特有功能，在漁業(yè)、災(zāi)難救援中多次發(fā)揮重大作用。北斗三號(hào)衛(wèi)星論證團(tuán)隊(duì)最終收斂于某無線電測(cè)定方案，并順利完成了整星方案轉(zhuǎn)初樣。

（2） 攻堅(jiān)：組網(wǎng)星研制前已投產(chǎn)了數(shù)顆試驗(yàn)衛(wèi)星

北斗三號(hào)衛(wèi)星工程是一個(gè)龐大的系統(tǒng)工程，鮮為人知的是，組網(wǎng)星研制前，投產(chǎn)了數(shù)顆試驗(yàn)衛(wèi)星，主要驗(yàn)證工程的可實(shí)現(xiàn)性和正確性。根據(jù)工程規(guī)劃，試驗(yàn)星中并無“吉星”。

因此，相對(duì)于其它軌道衛(wèi)星，“吉星”面臨著研制周期短、研制難度大的雙重困難，這就要求“吉星”研制團(tuán)隊(duì)付出更多的時(shí)間、精力去彌補(bǔ)無試驗(yàn)星所帶來的缺失。

2015年9月，“吉星”轉(zhuǎn)入初樣階段，研制節(jié)奏顯著加快。

根據(jù)設(shè)計(jì)方案，研制團(tuán)隊(duì)用最短的時(shí)間、最科學(xué)的會(huì)簽方式完成了接口協(xié)議文件的簽署，并同步啟動(dòng)了全部設(shè)計(jì)工作，設(shè)計(jì)效率超過以往，又快又好的完成初樣階段的各類設(shè)計(jì)工作。

五院專家告訴記者，由于“吉星”天線增多且射頻信號(hào)種類繁多，為充分驗(yàn)證系統(tǒng)功能、頻率兼容性等，“吉星”初樣階段在西安分院某遠(yuǎn)場測(cè)試場地開展了規(guī)模空前的遠(yuǎn)場試驗(yàn)；為確保試驗(yàn)的有效性，研制團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了科學(xué)的策劃與設(shè)計(jì)，并投產(chǎn)了遠(yuǎn)場試驗(yàn)專用工裝；針對(duì)設(shè)計(jì)任務(wù)重、投產(chǎn)周期短、工裝類型多、運(yùn)輸條件差等一系列難題，研制團(tuán)隊(duì)犧牲休息時(shí)間，到生產(chǎn)廠家跟產(chǎn)，協(xié)調(diào)處理生產(chǎn)過程中的技術(shù)問題和難題。

7月驕陽似火，8月陰雨連綿，研制團(tuán)隊(duì)頂高溫、戰(zhàn)酷暑，完成了一系列測(cè)試，取得了大量試驗(yàn)數(shù)據(jù)，消除了載荷設(shè)計(jì)中的問題隱患，證明了設(shè)計(jì)的正確性。

伴隨著各類關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)的順利通過并得到驗(yàn)證，整星初樣研制工作順利完成，并于2017年初順利轉(zhuǎn)入正樣階段。2017年5月，整星正樣部裝正式交付，并按照計(jì)劃節(jié)點(diǎn)完成了三艙分解等工作，于2018年1月底完成三艙對(duì)接。

最終，“吉星”陸續(xù)完成了出廠前所有的總裝與測(cè)試，按計(jì)劃于9月15日完成了北京地區(qū)所有研制工作。

航天科技集團(tuán)五院供圖

（3） 沖刺：與廠房資源需求沖突“搶時(shí)間”

今年9月17日凌晨3:00，“吉星”在夜幕中飛向西昌衛(wèi)星發(fā)射中心，研制團(tuán)隊(duì)開始了發(fā)射前的最后沖刺工作。

此時(shí)，發(fā)射場輔線工作已提前開展并就位，靜待“吉星”。與其它北斗三號(hào)衛(wèi)星不同，“吉星”兩副大型構(gòu)架天線都需要在發(fā)射場完成展開、收攏與裝星，工作項(xiàng)目多，但由于受到衛(wèi)星無線測(cè)試的影響，不能并行安排工作；為確保天線工作滿足整星進(jìn)度要求，白天衛(wèi)星測(cè)試，晚上天線進(jìn)行總裝工作。

按照發(fā)射場工作計(jì)劃，“吉星”需要完成一系列的總裝及測(cè)試工作，由于總裝工作多、測(cè)試項(xiàng)目多，另外還存在與其它衛(wèi)星存在廠房資源需求沖突的難題，試驗(yàn)隊(duì)只能從自身發(fā)掘潛力，高效率完成工作；對(duì)于超出時(shí)間計(jì)劃的工作項(xiàng)目通過加班完成，保證所有工作日清日結(jié)，不給后續(xù)工作留尾巴。

40多天的連續(xù)作戰(zhàn)之后，試驗(yàn)隊(duì)完成全部工作。

如今，北斗“吉星”首發(fā)，懸停高軌為神州。其背后的五院北斗鐵軍，也再次啃下了硬骨頭。

教育科學(xué)部編輯

[責(zé)任編輯：楊凡、彭芳]

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