↑↑↑Bintang Terakhir Beidou berhasil diluncurkan! “Konstelasi Beidou” bersinar dengan kebijaksanaan Shanghai.

Pada pagi hari tanggal 23 Juni, satelit jaringan global Beidou-3 terakhir berhasil diluncurkan.

Sejak peluncurannya pada tahun 2009 hingga peluncuran satelit ke-30 hari ini, penyelesaian sistem Beidou-3 menandai keberhasilan penyelesaian strategi pengembangan "tiga langkah" untuk pengembangan sistem navigasi satelit yang sesuai dengan kondisi nasional yang telah dieksplorasi negara kita sejak tahun 1980-an.

Terdapat 24 satelit Beidou di orbit bumi menengah, 3 di orbit geostasioner, dan 3 di orbit geosinkron miring. Hampir setiap satelit Beidou yang bersinar di langit mewujudkan kerja keras dan kontribusi para peneliti ilmiah di Shanghai.

"Satu bintang terhubung, semua bintang terhubung"

Biarkan satelit juga "berkomunikasi dengan langit"

Tim pengembangan satelit navigasi Beidou dari Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok di Zhangjiang, Pudong, telah menyelesaikan pengembangan dan peluncuran 12 satelit dalam sistem Beidou-3. Sistem ini akan membangun sistem dasar untuk sistem navigasi Beidou pada tahun 2018 dan menyediakan layanan global. Pembangunan sistem lengkap akan diselesaikan pada tahun 2020 dan juga akan memberikan solusi baru untuk pembangunan sistem navigasi satelit global Beidou Tiongkok.

Tahun ini, tim tersebut baru saja genap berusia sepuluh tahun. Usia rata-rata anggota tim baru di atas 30 tahun. Dapat dikatakan mereka adalah rekrutan baru di bidang kedirgantaraan. Kekuatan "dahsyat" inilah yang menyuntikkan inspirasi inovatif lebih lanjut ke dalam penelitian dan pengembangan satelit yang stabil dan terkemuka. Selama proses pengembangan Beidou-3, mereka menyelesaikan ratusan proyek penelitian teknologi kunci untuk aplikasi satelit.

▲Para peneliti sedang melakukan pengukuran presisi pada satelit Beidou-3 (Foto milik Institut Inovasi Mikrosatelit Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok)

Ada aturan tak tertulis di bidang kedirgantaraan bahwa teknologi baru yang digunakan pada setiap bintang umumnya tidak melebihi 30%, tetapi tim ini menggunakan hampir 80% teknologi baru pada bintang uji pertama.

Didorong oleh inovasi, tim muda ini dengan berani berupaya merevolusi ide desain satelit dan bentuk manajemen secara keseluruhan. Tim muda ini menggunakan teknologi seperti struktur panel rangka, penentuan posisi sensor bintang independen, dan arsitektur elektronik terintegrasi dengan kepadatan fungsional tinggi untuk menciptakan "Platform Khusus Satelit Navigasi Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok", yang secara efektif meningkatkan kemampuan adaptasi dan skalabilitas satelit.

Mereka mengusulkan konsep desain "rantai fungsional" yang orisinal untuk mengoptimalkan dan mengintegrasikan sumber daya internal satelit secara maksimal. Mereka mengganti lebih dari 20 komputer yang awalnya digunakan untuk kontrol dengan satu komputer berkinerja tinggi, yang secara signifikan mengurangi biaya sekaligus meningkatkan kepadatan fungsional.

Hal lain yang patut disebutkan adalah bahwaMereka telah membuat terobosan dalam teknologi tautan antar-satelit, mencapai "konektivitas satu bintang, konektivitas bintang ke bintang", memungkinkan satelit untuk "berkomunikasi satu sama lain di langit" dan memecahkan hambatan yang membatasi jaringan global Beidou.

▲Beidou-3 sedang menjalani perakitan akhir di lokasi peluncuran (Foto milik Institut Inovasi Mikrosatelit, Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok)

Setelah satelit uji pertama, tim tersebut juga membuat terobosan dalam teknologi diagnosis dan pemulihan otonom satelit dalam pengembangan selanjutnya dari satelit jaringan global Beidou-3, yang memungkinkan satelit tersebut memiliki kemampuan "diagnosis mandiri dan pemulihan mandiri". Satelit dapat melakukan diagnosis kesehatan otonom, isolasi kesalahan, dan pemulihan tanpa intervensi dari darat, sehingga sangat meningkatkan ketersediaan satelit.

Selain itu, Beidou-3 juga menggunakan penguat solid-state berbasis galium nitrida berdaya tinggi untuk pertama kalinya guna meningkatkan kualitas sinyal secara efektif; ia berhasil menembus teknologi peralihan frekuensi-waktu tanpa celah dengan presisi tinggi, meletakkan dasar untuk mencapai kontinuitas sinyal sistem global yang tinggi; ia mengadopsi arsitektur Loongson + FLASH buatan dalam negeri, mengisi kesenjangan pada prosesor kedirgantaraan dalam negeri, dan mewujudkan lokalisasi semua perangkat inti, mendorong perkembangan seluruh rantai industri.

Sembari menyaksikan peluncuran sukses satelit jaringan global Beidou-3 terakhir ke orbit, tim ini telah memulai perjalanan baru. Sesuai dengan kebutuhan strategis navigasi negara kita, sistem penentuan posisi, navigasi, dan waktu terpadu yang lebih menyeluruh, lebih terintegrasi, dan lebih cerdas akan dibangun pada tahun 2035. Mereka akan terus berjuang untuk generasi satelit navigasi berikutnya.

Ciptakan “inti” Beidou yang kuat.

Dibutuhkan 6 juta tahun untuk mendapatkan kesalahan sebesar 1 detik.

Informasi waktu dan lokasi spasial merupakan sumber daya strategis yang penting bagi suatu negara. Memperoleh informasi posisi satelit dan informasi waktu yang tepat pada satelit adalah dua parameter inti dari satelit navigasi - perbedaan waktu satu miliar detik (1 nanodetik) akan menyebabkan kesalahan jarak sebesar 0.3 meter.

Untuk mencapai akurasi navigasi dan penentuan posisi tingkat desimeter dan sentimeter, satelit Beidou harus memiliki "jantung" yang kuat dan andal - sebuah jam atom yang terpasang di luar angkasa, dan "otak" yang tajam dan jernih - sebuah sistem pengolahan informasi.

Pada tahun 2002, Observatorium Shanghai dari Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok meluncurkan penelitian tentang jam atom hidrogen pasif berbasis ruang angkasa berdasarkan pengembangan bertahun-tahun jam atom hidrogen aktif berbasis darat. Pada tahun 2015, jam atom hidrogen berbasis ruang angkasa pertama di negara saya yang diselesaikan oleh mereka diluncurkan bersamaan dengan satelit navigasi Beidou generasi baru.

▲Model prototipe jam atom hidrogen antariksa di Beidou-3 (foto milik Observatorium Shanghai)

Selama lima tahun terakhir, kinerja jam hidrogen yang telah mengikuti satelit Beidou ke luar angkasa terus ditingkatkan, dan komponen, bahan baku, serta teknologi intinya telah sepenuhnya dikendalikan secara independen.Kali ini, jam hidrogen yang disediakan oleh Observatorium Shanghai mengikuti "Bintang Terakhir" ke luar angkasa. Akurasinya telah mencapai kesalahan kurang dari 1 nanodetik per hari, yang setara dengan kesalahan satu detik dalam 6 juta tahun. Saat ini, jam atom ini merupakan salah satu jam atom dengan kinerja terbaik di angkasa.

Tepat ketika Beidou akan segera berakhir, para peneliti ilmiah di Observatorium Shanghai telah mengembangkan "jantung" Beidou yang lebih ringan: mereka berhasil mengurangi berat jam hidrogen dari 23 kilogram menjadi 13 kilogram. Tiga unit akan dikirimkan kepada pengguna pada akhir tahun ini untuk digunakan dalam satelit jaringan Beidou tahun depan.

▲Para peneliti ilmiah dari Observatorium Shanghai sedang menguji jam hidrogen yang sedang dikembangkan (Foto milik Observatorium Shanghai)

Dengan "hati" yang kuat, Anda juga membutuhkan "otak" yang tajam. Observatorium Shanghai telah mengembangkan "otak paling canggih" untuk Beidou yang dapat mengoreksi kesalahan secara real-time dan memiliki banyak cadangan untuk mencapai persyaratan penentuan posisi yang "cepat, akurat, dan stabil".

Untuk membangun "otak terkuat", Hu Xiaogong, direktur teknik sistem pengolahan informasi Observatorium Shanghai dari Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok, memimpin tim melalui transformasi yang sulit "dari ilmuwan menjadi insinyur".

Ketika mencoba menerapkan rumus-rumus yang ditinggalkan Newton dan Einstein untuk menghitung benda-benda langit alami pada perhitungan orbit benda-benda langit buatan manusia seperti satelit yang mengorbit, mereka menghadapi terlalu banyak situasi yang tidak terduga. Pada akhirnya,Mereka mengatasi berbagai kondisi yang merugikan dan mengusulkan serta menerapkan teknologi penentuan orbit presisi gabungan satelit-bumi-satelit "jaringan pemantauan regional + tautan antar-satelit" untuk pertama kalinya di dunia. Mereka juga merancang algoritma khusus dan akhirnya mencapai indikator kinerja penentuan posisi yang tepat untuk Beidou-3.

Untuk lebih meningkatkan akurasi Beidou, Observatorium Shanghai juga telah mengembangkan "penggaris langit" laser khusus - sistem pengukur jarak laser satelit portabel pertama di Tiongkok yang dapat beroperasi sepanjang hari, dengan jangkauan maksimum 38,800 kilometer, dan telah berhasil digunakan dalam pengukuran jarak laser satelit Beidou dengan presisi tingkat sentimeter. Hal ini telah memberikan kontribusi yang tak tergantikan dan sangat penting bagi terwujudnya layanan global melalui navigasi satelit Beidou di negara kita.

Penguatan pondasi

Jadikan layanan lokasi semudah dan senyaman internet.

Jika Institut Penelitian MicroStar dan Observatorium Shanghai sama-sama bekerja keras untuk membangun sistem navigasi Beidou, maka Qianxun Position, sebuah perusahaan teknologi tinggi di Shanghai, menggunakan komputasi awan, pemrosesan data besar, dan algoritma andalannya sendiri untuk mengubah "sinyal Beidou" menjadi pengalaman layanan yang nyaman seperti menggunakan internet seluler.

Penentuan posisi tingkat sentimeter, penginderaan tingkat milimeter, dan penentuan waktu tingkat nanodetik adalah hasil yang dicapai oleh sistem baru yang dibangun Qianxun Positioning untuk bidang navigasi satelit global dalam lima tahun terakhir.Hingga tahun 2019, layanan presisi tinggi dari sistem ini dapat mencakup sebagian besar wilayah di negara ini kecuali daerah yang tidak berpenghuni.

▲Gambar demonstrasi pengoperasian drone perlindungan tanaman pertanian yang ditampilkan oleh Sistem Pemosisian Qianxun Position. Akurasi pemosisian mencapai tingkat sentimeter, yang dapat secara efektif mengurangi jumlah penyemprotan pestisida (gambar disediakan oleh Qianxun Position)

"Beidou telah menyelesaikan jaringan globalnya. Kami akan secara bersamaan menyediakan layanan peningkatan global dalam tahun ini, dan seluruh tautan akan mendukung sinyal terbaru Beidou-3." Chen Jinpei, CEO Qianxun Position, mengatakan bahwa kedua produk inti perusahaan saat ini mendukung sinyal terbaru.

Mulai November 2019, Qianxun Position mengganti peralatan inti di stasiun peningkatan berbasis darat satelit Beidou dengan server ruang-waktu "Qianlong" yang dikembangkan secara independen untuk meningkatkan kemampuan pemrosesan semua sinyal layanan publik navigasi satelit termasuk Beidou-3. Pekerjaan penggantian hampir selesai.

Dengan peluncuran satelit jaringan global Beidou yang sukses, Chen Jinpei yakin bahwa pasar yang lebih luas akan segera muncul. "Dalam tiga tahun ke depan, Beidou akan mempercepat posisinya dan melayani lebih dari 1 miliar pengguna."

Dalam lima tahun terakhir, Qianxun Positioning telah bekerja sama erat dengan produsen chip utama global dan mitra industri untuk menggabungkan teknologi penentuan posisi presisi tinggi Beidou dengan 5G dan kecerdasan buatan di berbagai bidang seperti kendaraan otonom, peningkatan industri, survei dan pemetaan, kota pintar, dan layanan publik untuk mempromosikan implementasi aplikasi Beidou. Diharapkan enam model kendaraan otonom yang dilengkapi dengan teknologi penentuan posisi presisi tinggi Beidou akan resmi diproduksi massal dan diluncurkan tahun ini.

▲Gambar demonstrasi sistem penentuan posisi Qianxun. Di masa mendatang, setiap kendaraan akan diberi label dengan waktu dan ruang yang tepat untuk mewujudkan kolaborasi kendaraan-jalan dengan lebih baik (gambar disediakan oleh Qianxun Position)

Beidou Navigation telah membuka dunia yang sangat luas. Pada tahun 2019, Qianxun Positioning meluncurkan kompetisi "Beidou Intelligent Maker", membuka platform teknologi terkait dan memungkinkan berbagai perusahaan dan individu inovatif untuk berpartisipasi dalam pengembangan aplikasi kemampuan penentuan posisi presisi tinggi. Hasilnya, 40% peserta lahir setelah tahun 1995, dan 70% peserta berusia di bawah 35 tahun.

Tanggal 23 Juni adalah hari terakhir dari jaringan global sistem Beidou, dan juga hari dimulainya era baru aplikasi navigasi Beidou.

Artikel ini disalin dari "Xu Qimin Shanghai Sains dan Teknologi", mendukung perlindungan hak kekayaan intelektual, mohon sebutkan sumber asli dan penulis saat mencetak ulang. Jika ada pelanggaran, silakan hubungi kami untuk menghapusnya."