航天北斗系统最后一颗组网卫星发射窗口期间重新确定( 二 )
在北斗三号的30颗组网卫星中 ， 包含“嚞星”在内的地球同步轨道卫星有3颗 。这类卫星定点于赤道上空约3.6万公里的高轨天疆 ， 一颗可覆盖约40%的地球面积 。卫星运行轨道平面与赤道平面重合 ， 轨道周期和地球在惯性空间中的自转方向一致 ， 周期也一致 ， 即23小时56分4秒 。这样一来 ， 3颗卫星与地面位置就能保持相对不变 ， 便于实现区域服务 。
除了与赤道平面重合的地球同步轨道卫星外 ， 北斗三号还有3颗倾斜地球同步轨道卫星 。它们的轨道高度与前者相同 ， 但带有55度的倾斜角度 ， 运行轨迹点呈现“8”字形的封闭曲线 ， 就像在跳“8”字舞 ， 并以这种运行方式聚焦亚太地区 。
其余24颗均为中圆地球轨道卫星 ， 2019年就已全部完成发射 。它们是北斗三号全球组网的主力卫星 ， 运行在距离地面2万多公里的轨道上 ， 一刻不停地绕地球运转 ， 轨道周期约为12小时 ， 和地球自转周期不同步 。“从地面上看 ， 它由西向东不断运动、覆盖全球 。要想提供全球导航服务 ， 主要依靠中圆地球轨道卫星 ， 它们也因此成为北斗全球组网的核心星座 。”中国航天科技集团五院北斗三号卫星总设计师王平说 。
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北斗卫星导航系统是由我国自主建设运行的重要空间基础设施 ， 也是我国迄今为止 ， 规模最大、覆盖范围最广、服务性能要求最高的巨型复杂航天系统 。
从上世纪80年代提出设想 ， 到1994年正式启动北斗一号工程建设；从北斗一号向中国提供服务、北斗二号覆盖亚太地区 ， 到北斗三号完成全球组网 ， 30多年时间里 ， 几代北斗人按“三步走”战略 ， 奋起直追、并跑超越 ， 先有源、后无源 ， 先区域、后全球 ， 走出了一条中国特色的卫星导航系统建设道路 。
北斗作为继美国GPS、俄罗斯格洛纳斯、欧洲伽利略后的全球第四大卫星导航系统 ， 拥有自主知识产权和核心技术 ， 卫星单机和关键元器件国产化率达到100% 。
导航系统提供的是时间和空间信息 ， 构成的是时空基准网络 ， 无论天上飞的、地上走的还是水里游的 ， 无论人员、车辆、轮船还是飞行器 ， 都离不开精准的时空信息 。“作为基础标称的时间和空间信息 ， 如果由别人提供 ， 就会陷入被动 。”航天科技集团五院北斗三号卫星总设计师陈忠贵说 ， “比如 ， 对新基建来说 ， 时间基准和空间位置基准就是至关重要基础 ， 可以说 ， 北斗导航系统是新基建的基建 ， 基础的基础 。”
北斗建设难在哪里？“卫星导航系统就像太空中的灯塔 。”中国航天科技集团五院北斗三号工程副总设计师、北斗三号卫星首席总设计师谢军给出了形象的比喻 ， “高精度的太空灯塔如何建立起来？自己的位置谁来测？怎么保持稳定？多颗卫星如何能够安全、可靠地工作？这些都是难题 。”
“四连问”涉及卫星本体构造、导航总体技术、核心单机研制、自主创新突破四大方面 。核心技术是买不来、等不来、要不来的 ， 必须走国产化之路 ， 北斗为之艰难求索：北斗一号解决了卫星最基本的问题 ， 诸如供配电的太阳帆板等核心产品实现国产化；北斗二号打破了国外的技术封锁 ， 攻克了以导航卫星总体技术、高精度星载原子钟等为代表的多项关键技术；北斗三号更是一马当先 ， 开始了从并跑转向领跑的征程 。中国率先提出国际上首个高中轨道星间链路混合型新体制 ， 形成了具有自主知识产权的星间链路网络协议、自主定轨、时间同步等系统方案；建立了器部件国产化从研制、验证到应用一体化体系 ， 彻底打破了核心器部件长期依赖进口、受制于人的局面 。
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