产品|从不可能到可能 见证奇迹( 三 )
从无到有 , 美国也没有的技术中国做出来了
在研制北斗过程中 , 中科院微小卫星创新研究院副院长、北斗三号卫星系统总设计师林宝军最常被问到的问题是:“这个技术连美国都没有 , 我们做得出来吗?”
林宝军的答案很坚定:中国的北斗核心指标已经超过GPS了 。
林宝军在第六届中国制造日活动中介绍 , 北斗突破了50多项关键技术 , 建造了中国人自己的专用导航卫星平台 , 解决了一堆卡脖子的问题 。
“导航的制高点技术是时频 , 也是卫星导航系统从原理上能够成立的制高点技术 。 ”林宝军去访问法国的时候对方什么都给他看 , 只有原子钟不给看 , 所谓的时频就是原子钟技术 。 “为此我们研制了世界上第一台双频氢原子钟 , 并发明了钟的无缝切换技术 , 正是因为有了这项技术 , 使得北斗三号的时频现在比用铷钟的GPS高了一个量级 。 ”
北斗要从区域走向全球其实没有那么容易 , 有一个瓶颈技术 , 需要全球管控 。 但中国国土有限 , 只能看到头上的卫星 。
林宝军和团队首创ka相控阵星间链路技术 , 通过这个技术把天上的卫星整个通过星间链路连起来 , 就像建立微信群一样 , 可以一星通星星通 , 使得国土只占全球30%的中国 , 卫星覆盖提高到100% , 卫星的PDOP值(位置精度强弱度)提高了10-30倍 。
在7万公里距离 , 距离测绘精度可以达到1厘米 。
这是什么概念?绕地球一圈4万公里 , 也就是说大概绕地球接近两圈的距离 , 北斗的距离测绘精度可以达到1厘米 。
正是因为这项全世界谁都没做过的创新技术 , 使北斗在表征的导航系统核心的指标URE(轨道精度)指标优于GPS近一个量级 。
不止如此 , 林宝军带领团队全球独创150瓦大功高效固放技术 , 与龙芯联合 , 运用国产芯片 , 除了CPU之外 , 包括FPGA、DC/DC、微波器件 , 全部国产化 , 彻底扭转了卫星关键器部件依赖进口受制于人的局面 。
2015年3月30日 , 北斗三号首颗实验星发射 , 目前已经稳定运行6年 , 林宝军坦言成果超过预期 。
这颗首发星的研制团队 , 81个人平均年龄31岁 , 用了3年零3个月时间干了美国GPS2到GPS3的20年要干的事情 。
首发星成功具有里程碑意义 , 标志着中国的北斗从区域走向全球 。
2018年 , 林宝军和团队迎来新的挑战 , 也收获了累累硕果 。 2020年4月 , GNSS组织对四大导航系统进行了两个月的评估 , 得出的结论是 , 能够在全球全面应用的只有北斗和GPS , 从信号、时频、空间精度来讲 , 北斗全面优于GPS 。
2020年7月31日 , 北斗三号全球卫星导航系统正式开通 。
那项美国没有的技术 , 中国做到了 。
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