↑↑↑Bintang Akhir Beidou telah dilancarkan dengan jayanya! “Beidou Constellation” bersinar dengan kebijaksanaan Shanghai

Pada pagi 23 Jun, satelit rangkaian global Beidou-3 yang terakhir telah dilancarkan dengan jayanya.

Dari pelancarannya pada tahun 2009 hingga pelancaran satelit ke-30 hari ini, penyiapan sistem Beidou-3 menandakan kejayaan strategi pembangunan "tiga langkah" untuk pembangunan sistem navigasi satelit yang sesuai untuk keadaan negara yang telah diterokai oleh negara kita sejak tahun 1980-an.

Terdapat 24 satelit Beidou di orbit bumi sederhana, 3 di orbit geopegun, dan 3 di orbit geosegerak condong. Hampir setiap satelit Beidou yang bersinar di langit melambangkan kerja keras dan sumbangan penyelidik saintifik di Shanghai.

"Satu bintang terhubung, semua bintang terhubung"

Biarkan satelit juga "bercakap dengan langit"

Pasukan pembangunan satelit navigasi Beidou dari Akademi Sains China di Zhangjiang, Pudong, telah menyelesaikan pembangunan dan pelancaran 12 satelit dalam sistem Beidou-3. Ia akan membina sistem asas untuk sistem navigasi Beidou pada tahun 2018 dan menyediakan perkhidmatan global. Ia akan menyelesaikan pembinaan sistem lengkap pada tahun 2020 dan juga menyediakan penyelesaian baharu untuk pembinaan sistem navigasi satelit global Beidou China.

Tahun ini, pasukan ini baru sahaja ditubuhkan selama sepuluh tahun. Purata umur ahli pasukan hanya melebihi 30 tahun. Ia boleh dikatakan sebagai rekrut baharu dalam bidang aeroangkasa. Pasukan "hebat" inilah yang menyuntik lebih banyak inspirasi inovatif ke dalam penyelidikan dan pembangunan satelit yang stabil dan terkemuka. Semasa proses pembangunan Beidou-3, mereka telah menyelesaikan ratusan projek penyelidikan teknologi utama untuk aplikasi satelit.

▲Para penyelidik sedang menjalankan pengukuran ketepatan pada satelit Beidou-3 (Foto ihsan Institut Inovasi Mikrosatelit Akademi Sains China)

Terdapat peraturan tidak bertulis dalam bidang aeroangkasa bahawa teknologi baharu yang digunakan pada setiap bintang secara amnya tidak melebihi 30%, tetapi pasukan ini menggunakan hampir 80% teknologi baharu pada bintang ujian pertama.

Didorong oleh inovasi, pasukan muda ini dengan berani cuba merevolusikan idea reka bentuk satelit dan bentuk pengurusan secara keseluruhan. Pasukan muda ini menggunakan teknologi seperti struktur panel bingkai, kedudukan sensor bintang bebas dan seni bina elektronik bersepadu berketumpatan fungsian tinggi untuk mencipta "Platform Khusus Satelit Navigasi Akademi Sains Cina", yang berkesan meningkatkan kebolehsuaian dan kebolehskalaan satelit.

Mereka mencadangkan konsep reka bentuk "rantaian berfungsi" yang asal untuk mengoptimumkan dan mengintegrasikan sumber dalaman satelit ke tahap maksimum. Mereka menggantikan lebih daripada 20 komputer yang pada asalnya digunakan untuk kawalan dengan satu komputer berprestasi tinggi, yang mengurangkan kos dengan ketara sambil meningkatkan kepadatan berfungsi.

Apa yang lebih penting untuk disebut ialahMereka telah mencapai kejayaan besar dalam teknologi pautan antara satelit, mencapai "ketersambungan satu bintang, ketersambungan bintang ke bintang", yang membolehkan satelit "bercakap antara satu sama lain di langit" dan menyelesaikan kesesakan yang menyekat rangkaian global Beidou.

▲Beidou-3 sedang menjalani pemasangan terakhir di tapak pelancaran (Foto ihsan Institut Inovasi Mikrosatelit, Akademi Sains China)

Susulan satelit ujian pertama, pasukan itu juga telah mencapai kejayaan dalam teknologi diagnosis dan pemulihan satelit secara autonomi dalam pembangunan satelit rangkaian global Beidou-3 seterusnya, yang membolehkan satelit tersebut mempunyai keupayaan "diagnosis kendiri dan pemulihan kendiri". Satelit boleh melakukan diagnosis kesihatan autonomi, pengasingan kerosakan dan pemulihan tanpa sebarang intervensi darat, sekali gus meningkatkan ketersediaan satelit dengan ketara.

Di samping itu, Beidou-3 juga menggunakan penguat keadaan pepejal berasaskan galium nitrida berkuasa tinggi buat kali pertama untuk meningkatkan kualiti isyarat dengan berkesan; ia menembusi teknologi pensuisan lancar frekuensi masa berketepatan tinggi, meletakkan asas untuk mencapai kesinambungan isyarat sistem global yang tinggi; ia menerima pakai seni bina Loongson + FLASH domestik, mengisi jurang dalam pemproses aeroangkasa domestik, dan merealisasikan penyetempatan semua peranti teras, memacu pembangunan keseluruhan rantaian industri.

Semasa menyaksikan satelit rangkaian global Beidou-3 terakhir dilancarkan ke orbit, pasukan ini telah memulakan perjalanan baharu. Mengikut keperluan strategik navigasi negara saya, sistem kedudukan, navigasi dan pemasaan bersepadu yang lebih mudah diakses, lebih bersepadu dan lebih pintar akan dibina pada tahun 2035. Mereka akan terus berjuang untuk satelit navigasi generasi akan datang.

Cipta "hati" Beidou yang kuat

Ia mengambil masa 6 juta tahun untuk mendapatkan ralat 1 saat

Maklumat masa dan lokasi ruang merupakan sumber strategik yang penting bagi sesebuah negara. Mendapatkan maklumat kedudukan satelit dan maklumat masa yang tepat pada satelit merupakan dua parameter teras satelit navigasi - perbezaan masa satu persebilion saat (1 nanosaat) akan menyebabkan ralat jarak sebanyak 0.3 meter.

Untuk mencapai ketepatan navigasi dan kedudukan tahap desimeter dan sentimeter, satelit Beidou mesti mempunyai "jantung" yang kuat dan andal - jam atom bawaan angkasa, dan "otak" yang tajam dan jelas - sistem pemprosesan maklumat.

Pada tahun 2002, Balai Cerap Shanghai Akademi Sains China telah melancarkan penyelidikan mengenai jam atom hidrogen bawaan angkasa pasif berdasarkan pembangunan jam atom hidrogen aktif berasaskan darat selama bertahun-tahun. Pada tahun 2015, jam atom hidrogen bawaan angkasa pertama negara saya yang disiapkan oleh mereka telah dilancarkan dengan generasi baharu satelit navigasi Beidou.

▲Model prototaip jam atom hidrogen bawaan angkasa lepas pada Beidou-3 (foto ihsan Balai Cerap Shanghai)

Sepanjang lima tahun yang lalu, prestasi jam hidrogen yang telah mengikuti satelit Beidou ke angkasa lepas telah dipertingkatkan secara berterusan, dan komponen, bahan mentah dan teknologi teras telah dikawal sepenuhnya secara bebas.Kali ini, jam hidrogen yang disediakan oleh Balai Cerap Shanghai telah mengikuti "Bintang Akhir" ke angkasa lepas. Ketepatannya telah mencapai ralat kurang daripada 1 nanosaat sehari, yang bersamaan dengan ralat satu saat dalam 6 juta tahun. Ia kini merupakan salah satu jam atom yang berprestasi terbaik di langit.

Ketika Beidou hampir berakhir, penyelidik saintifik di Balai Cerap Shanghai telah membangunkan "jantung" Beidou yang lebih ringan: mereka telah berjaya mengurangkan berat jam hidrogen daripada 23 kilogram kepada 13 kilogram. Tiga unit akan dihantar kepada pengguna menjelang akhir tahun untuk digunakan dalam satelit rangkaian Beidou tahun depan.

▲Penyelidik saintifik dari Balai Cerap Shanghai sedang menguji jam hidrogen yang sedang dibangunkan (Foto ihsan Balai Cerap Shanghai)

Dengan "hati" yang kuat, anda juga memerlukan "otak" yang tajam. Balai Cerap Shanghai telah membangunkan "otak paling berkuasa" untuk Beidou yang boleh membetulkan ralat dalam masa nyata dan mempunyai pelbagai sandaran untuk mencapai keperluan kedudukan yang "pantas, tepat dan stabil".

Untuk membina "otak paling berkuasa", Hu Xiaogong, pengarah teknikal sistem pemprosesan maklumat Balai Cerap Shanghai Akademi Sains China, telah memimpin pasukan itu melalui transformasi yang menyakitkan "daripada saintis kepada jurutera".

Apabila cuba mengaplikasikan formula yang ditinggalkan oleh Newton dan Einstein untuk mengira jasad cakerawala semula jadi kepada pengiraan orbit jasad cakerawala buatan manusia seperti satelit yang mengorbit, mereka menghadapi terlalu banyak situasi yang tidak dijangka. muktamad,Mereka mengatasi pelbagai keadaan buruk dan mencadangkan serta melaksanakan teknologi penentuan orbit ketepatan sambungan satelit-darat-satelit "rangkaian pemantauan serantau + pautan antara satelit" buat kali pertama di dunia. Mereka juga mereka bentuk algoritma yang direka khas dan akhirnya mencapai penunjuk prestasi kedudukan tepat Beidou-3.

Untuk mengira ketepatan Beidou dengan lebih lanjut, Balai Cerap Shanghai juga telah membangunkan "pembaris langit" laser khas - sistem julat laser satelit bergerak sepanjang hari yang pertama di China, dengan julat maksimum 38,800 kilometer, dan telah berjaya digunakan dalam julat laser ketepatan tahap sentimeter satelit Beidou. Ini telah memberikan sumbangan penting dan tidak tergantikan kepada realisasi perkhidmatan global oleh navigasi satelit Beidou negara saya.

Pengukuhan asas

Jadikan perkhidmatan lokasi semudah Internet

Jika Institut Penyelidikan MicroStar dan Balai Cerap Shanghai sama-sama berusaha keras untuk membina sistem navigasi Beidou, maka Qianxun Position, sebuah syarikat berteknologi tinggi Shanghai, menggunakan pengkomputeran awan, pemprosesan data raya dan algoritma mahirnya sendiri untuk menjadikan "isyarat Beidou" sebagai pengalaman perkhidmatan yang mudah seperti menggunakan Internet mudah alih.

Penentuan kedudukan aras sentimeter, pengesanan aras milimeter dan pemasaan aras nanosaat merupakan hasil yang dicapai oleh sistem baharu yang telah dibina oleh Qianxun Positioning untuk bidang navigasi satelit global dalam tempoh lima tahun yang lalu.Sehingga 2019, perkhidmatan ketepatan tinggi sistem ini boleh meliputi kebanyakan kawasan di negara ini kecuali kawasan yang tidak berpenghuni.

▲Gambar demonstrasi operasi dron perlindungan tumbuhan pertanian yang dipaparkan oleh Sistem Penentuan Posisi Qianxun. Ketepatan penentuan posisi mencapai tahap sentimeter, yang dapat mengurangkan jumlah penyemburan racun perosak dengan berkesan (gambar disediakan oleh Qianxun Position)

"Beidou telah melengkapkan rangkaian globalnya. Kami akan menyediakan perkhidmatan global yang dipertingkatkan secara serentak dalam tahun ini, dan keseluruhan pautan akan menyokong isyarat terkini Beidou-3." Chen Jinpei, Ketua Pegawai Eksekutif Qianxun Position, berkata bahawa kedua-dua produk teras syarikat kini menyokong isyarat terkini.

Bermula pada November 2019, Qianxun Position menggantikan peralatan teras di stesen peningkatan berasaskan darat satelit Beidou dengan pelayan ruang-masa "Qianlong" yang dibangunkan secara bebas untuk meningkatkan keupayaan pemprosesan semua isyarat perkhidmatan awam navigasi satelit termasuk Beidou-3. Kerja penggantian hampir siap.

Dengan kejayaan pelancaran satelit rangkaian global Beidou, Chen Jinpei percaya bahawa pasaran yang lebih luas akan muncul tidak lama lagi. "Dalam tempoh tiga tahun akan datang, Beidou akan mempercepatkan kedudukannya dan memberi perkhidmatan kepada lebih daripada 1 bilion pengguna."

Dalam tempoh lima tahun yang lalu, Qianxun Positioning telah bekerjasama dengan pengeluar cip arus perdana global dan rakan kongsi industri untuk menggabungkan teknologi penentuan kedudukan berketepatan tinggi Beidou dengan 5G dan kecerdasan buatan dalam bidang seperti pemanduan autonomi, penaiktarafan industri, tinjauan dan pemetaan, bandar pintar dan perkhidmatan awam untuk menggalakkan pelaksanaan aplikasi Beidou. Dijangkakan enam model kenderaan autonomi yang dilengkapi dengan teknologi penentuan kedudukan berketepatan tinggi Beidou akan dikeluarkan secara besar-besaran dan dilancarkan secara rasmi tahun ini.

▲Gambar demonstrasi pemandangan sistem kedudukan Qianxun. Pada masa hadapan, setiap kenderaan akan dilabel dengan masa dan ruang yang tepat untuk merealisasikan kerjasama kenderaan-jalan raya dengan lebih baik (gambar disediakan oleh Qianxun Position)

Beidou Navigation telah membuka dunia yang sangat luas. Pada tahun 2019, Qianxun Positioning melancarkan pertandingan "Beidou Intelligent Maker", membuka platform teknologi yang berkaitan dan membolehkan pelbagai syarikat dan individu inovatif untuk mengambil bahagian dalam pembangunan aplikasi keupayaan penentuan kedudukan berketepatan tinggi. Hasilnya, 40% daripada peserta dilahirkan selepas tahun 1995, dan 70% daripada peserta berumur di bawah 35 tahun.

23 Jun merupakan hari terakhir rangkaian global sistem Beidou, dan ia juga merupakan hari apabila era baharu aplikasi navigasi Beidou bermula.

Artikel ini diterbitkan semula daripada "Sains dan Teknologi Xu Qimin Shanghai", menyokong perlindungan hak harta intelek, sila nyatakan sumber asal dan pengarang semasa mencetak semula. Jika terdapat sebarang pelanggaran, sila hubungi kami untuk memadamkannya.