↑↑↑Beidou Son Yıldızı başarıyla fırlatıldı! “Beidou Takımyıldızı” Şanghay'ın bilgeliğiyle parlıyor.

23 Haziran sabahı, son Beidou-3 küresel ağ uydusu başarıyla fırlatıldı.

2009'daki lansmanından bugünkü 30. uydunun fırlatılmasına kadar, Beidou-3 sisteminin tamamlanması, ülkemizin 1980'lerden beri araştırdığı, ulusal koşullara uygun uydu navigasyon sistemlerinin geliştirilmesine yönelik "üç aşamalı" geliştirme stratejisinin başarılı bir şekilde sonuçlanmasını işaret etmektedir.

Orta Dünya yörüngesinde 24, jeostasyonel yörüngede 3 ve eğimli jeosenkron yörüngede 3 olmak üzere toplam 11 Beidou uydusu bulunmaktadır. Gökyüzünde parlayan neredeyse her Beidou uydusu, Şanghay'daki bilimsel araştırmacıların yoğun çalışmalarının ve katkılarının bir ürünüdür.

"Bir yıldız birbirine bağlıdır, tüm yıldızlar birbirine bağlıdır."

Uyduların da "gökyüzüyle konuşmasına" izin verelim.

Çin Bilimler Akademisi'nin Pudong eyaletinin Zhangjiang şehrinde bulunan Beidou navigasyon uydu geliştirme ekibi, Beidou-3 sisteminde 12 uydunun geliştirme ve fırlatma işlemlerini tamamladı. Bu sayede 2018 yılında Beidou navigasyon sistemi için temel bir sistem kurulacak ve küresel hizmetler sunulacak. 2020 yılında ise komple sistem kurulumu tamamlanarak Çin'in Beidou küresel uydu navigasyon sisteminin inşası için yeni bir çözüm sağlanacak.

Bu yıl ekip onuncu yılını doldurdu. Ekip üyelerinin ortalama yaşı 30'un biraz üzerinde. Havacılık ve uzay alanında yeni bir ekip oldukları söylenebilir. Bu "güçlü" ekip, istikrarlı ve öncü uydu araştırma ve geliştirme çalışmalarına daha fazla yenilikçi ilham katıyor. Beidou-3'ün geliştirme sürecinde, uydu uygulamaları için yüzlerce önemli teknoloji araştırma projesini tamamladılar.

▲Araştırmacılar, Beidou-3 uydusunda hassas ölçümler yapıyor (Fotoğraf, Çin Bilimler Akademisi Mikro Uydu İnovasyon Enstitüsü'nün izniyle kullanılmıştır)

Uzay ve havacılık alanında, her bir yıldızda kullanılan yeni teknolojinin genellikle %30'u geçmemesi gerektiğine dair yazılı olmayan bir kural vardır, ancak bu ekip ilk test yıldızında yeni teknolojinin neredeyse %80'ini kullandı.

Yenilikçilikle hareket eden bu genç ekip, uydu tasarım fikirlerini ve yönetim biçimlerini bir bütün olarak devrimleştirmeye cesurca girişiyor. Bu genç ekip, çerçeve panel yapısı, bağımsız yıldız sensör konumlandırması ve yüksek fonksiyonel yoğunluklu entegre elektronik mimari gibi teknolojileri kullanarak, uyduların uyarlanabilirliğini ve ölçeklenebilirliğini etkin bir şekilde artıran "Çin Bilimler Akademisi Navigasyon Uydusu Özel Platformu"nu yaratıyor.

Uydunun iç kaynaklarını en üst düzeyde optimize etmek ve entegre etmek için orijinal bir "fonksiyonel zincir" tasarım konsepti önerdiler. Kontrol için kullanılan 20'den fazla bilgisayarı tek bir yüksek performanslı bilgisayarla değiştirerek maliyetleri önemli ölçüde düşürürken fonksiyonel yoğunluğu artırdılar.

Dahası, belirtmeye değer olan şey şudur ki...Uydu arası bağlantı teknolojisinde çığır açan gelişmeler kaydederek "yıldızlar arası bağlantı"yı, yani uyduların "gökyüzünde birbirleriyle iletişim kurmasını" sağladılar ve Beidou'nun küresel ağını kısıtlayan darboğazı çözdüler.

▲Beidou-3 fırlatma sahasında son montaj aşamasında (Fotoğraf, Çin Bilimler Akademisi Mikro Uydu İnovasyon Enstitüsü'nün izniyle kullanılmıştır)

İlk test uydusunun ardından, ekip Beidou-3 küresel ağ uydusunun geliştirilmesinde de uydu otonom teşhis ve kurtarma teknolojisinde çığır açan ilerlemeler kaydetti ve uyduya "kendi kendine teşhis ve kendi kendine kurtarma" yetenekleri kazandırdı. Uydular, herhangi bir yer müdahalesi olmadan otonom sağlık teşhisi, arıza tespiti ve kurtarma işlemlerini gerçekleştirebiliyor ve bu da uydu kullanılabilirliğini büyük ölçüde artırıyor.

Ek olarak, Beidou-3, sinyal kalitesini etkili bir şekilde iyileştirmek için ilk kez yüksek güçlü galyum nitrür tabanlı katı hal amplifikatörü kullandı; yüksek hassasiyetli zaman-frekans kesintisiz geçiş teknolojisinde çığır açarak küresel sistem sinyallerinin yüksek sürekliliğini sağlamanın temelini attı; yerli Loongson + FLASH mimarisini benimseyerek yerli havacılık işlemcilerindeki boşluğu doldurdu ve tüm çekirdek cihazların yerlileştirilmesini gerçekleştirerek tüm endüstri zincirinin gelişimini hızlandırdı.

Son Beidou-3 küresel ağ uydusunun yörüngeye başarıyla fırlatılmasını izlerken, bu ekip yeni bir yolculuğa başladı. Ülkemizin navigasyon stratejik ihtiyaçlarına göre, 2035 yılında daha yaygın, daha entegre ve daha akıllı bir entegre konumlandırma, navigasyon ve zamanlama sistemi kurulacak. Yeni nesil navigasyon uyduları için mücadeleye devam edecekler.

Beidou'nun güçlü bir "kalbini" yaratın.

1 saniyelik bir hatanın oluşması 6 milyon yıl sürer.

Zaman ve mekansal konum bilgileri, bir ülke için önemli stratejik kaynaklardır. Uydu konum bilgisi ve uydudaki hassas zaman bilgisi, navigasyon uydularının iki temel parametresidir; saniyenin milyarda biri (1 nanosaniye) kadar bir zaman farkı, 0.3 metrelik bir mesafe hatasına yol açacaktır.

Desimetre ve santimetre düzeyinde navigasyon ve konumlandırma doğruluğuna ulaşmak için Beidou uydularının güçlü ve güvenilir bir "kalbe" - uzay tabanlı bir atom saatine - ve keskin ve net bir "beyne" - bir bilgi işleme sistemine - sahip olması gerekir.

2002 yılında, Çin Bilimler Akademisi Şanghay Gözlemevi, yıllarca süren yer tabanlı aktif hidrojen atom saatleri geliştirme çalışmalarına dayanarak, pasif uzay tabanlı hidrojen atom saatleri üzerine araştırmalara başladı. 2015 yılında, ülkemizin ilk uzay tabanlı hidrojen atom saati, yeni nesil Beidou navigasyon uydularıyla birlikte fırlatıldı.

▲Beidou-3 uzay aracında bulunan hidrojen atom saatinin prototip modeli (fotoğraf, Şanghay Gözlemevi'nin izniyle)

Son beş yılda, Beidou uydularını uzaya takip eden hidrojen saatlerinin performansı sürekli olarak iyileştirildi ve bileşenler, hammaddeler ve temel teknolojiler tamamen bağımsız olarak kontrol edildi.Bu kez, Şanghay Gözlemevi tarafından sağlanan bir hidrojen saati, "Son Yıldız"ı uzaya kadar takip etti. Doğruluğu günde 1 nanosaniyeden daha az bir hataya ulaştı; bu da 6 milyon yılda bir saniyelik bir hataya eşdeğerdir. Şu anda gökyüzündeki en iyi performans gösteren atom saatlerinden biridir.

Beidou'nun ömrü sona ererken, Şanghay Gözlemevi'ndeki bilimsel araştırmacılar Beidou'nun daha hafif bir "kalbini" geliştirdiler: Hidrojen saatinin ağırlığını 23 kilogramdan 13 kilograma düşürmeyi başardılar. Yıl sonuna kadar üç adet ünite, gelecek yıl Beidou ağındaki uydularda kullanılmak üzere kullanıcılara teslim edilecek.

▲Şanghay Gözlemevi'nden bilimsel araştırmacılar, geliştirilmekte olan hidrojen saatini test ediyorlar (Fotoğraf: Şanghay Gözlemevi'nin izniyle)

Güçlü bir "kalbin" yanı sıra keskin bir "beyne" de ihtiyacınız var. Şanghay Gözlemevi, Beidou için gerçek zamanlı olarak hataları düzeltebilen ve "hızlı, doğru ve istikrarlı" konumlandırma gereksinimlerini karşılamak için birden fazla yedeklemeye sahip "en güçlü beyni" geliştirdi.

"En güçlü beyni" inşa etmek için, Çin Bilimler Akademisi Şanghay Gözlemevi Bilgi İşlem Sistemi Teknik Direktörü Hu Xiaogong, ekibi "bilim insanından mühendise" dönüşüm sürecinden geçirerek sancılı bir yolculuğa çıkardı.

Newton ve Einstein'ın doğal gök cisimlerinin yörüngelerini hesaplamak için bıraktığı formülleri, yörüngedeki uydular gibi insan yapımı gök cisimlerinin yörünge hesaplamalarına uygulamaya çalışırken, çok fazla beklenmedik durumla karşılaştılar. Sonuç olarak,Çeşitli olumsuz koşulların üstesinden gelerek, dünyada ilk kez "bölgesel izleme ağı + uydular arası bağlantı" uydu-yer-uydu ortak hassas yörünge belirleme teknolojisini önerdiler ve uyguladılar. Ayrıca özel olarak tasarlanmış bir algoritma geliştirdiler ve sonunda Beidou-3'ün hassas konumlandırma performans göstergelerine ulaştılar.

Beidou'nun doğruluğunu daha da hesaplamak için Şanghay Gözlemevi, Çin'de ilk kez kullanılan, maksimum 38,800 kilometre menzile sahip, hareketli, tüm gün çalışabilen özel bir lazer "gökyüzü cetveli" geliştirmiştir ve bu sistem, Beidou uydularının santimetre düzeyinde hassas lazerle ölçümünde başarıyla kullanılmıştır. Bunlar, ülkemizin Beidou uydu navigasyonu ile küresel hizmetlerin gerçekleştirilmesine yeri doldurulamaz ve önemli katkılar sağlamıştır.

Temel takviyesi

Konum hizmetlerini internet kadar kullanışlı hale getirin.

Mikro Yıldız Araştırma Enstitüsü ve Şanghay Gözlemevi, Beidou navigasyon sistemini kurmak için yoğun çaba sarf ederken, Şanghay merkezli yüksek teknoloji şirketi Qianxun Position da bulut bilişim, büyük veri işleme ve kendi geliştirdiği yetkin algoritmaları kullanarak "Beidou sinyallerini" mobil internet kullanımı gibi kullanışlı bir hizmet deneyimine dönüştürüyor.

Qianxun Positioning'in son beş yılda küresel uydu navigasyon alanı için geliştirdiği yeni sistem, santimetre düzeyinde konumlandırma, milimetre düzeyinde algılama ve nanosaniye düzeyinde zamanlama gibi sonuçlar elde etti.2019 itibarıyla, bu sistemin yüksek hassasiyetli hizmetleri, ıssız alanlar hariç ülkenin çoğu bölgesini kapsayabilmektedir.

▲Qianxun Konumlandırma Sistemi tarafından sergilenen tarımsal bitki koruma dronunun çalışma prensibini gösteren örnek resim. Konumlandırma doğruluğu santimetre seviyesine ulaşarak, ilaçlama miktarını etkili bir şekilde azaltabiliyor (resim Qianxun Konumlandırma tarafından sağlanmıştır).

"Beidou küresel ağını tamamladı. Bu yıl içinde eş zamanlı olarak küresel gelişmiş hizmetler sunacağız ve tüm bağlantı Beidou-3'ün en son sinyallerini destekleyecek." Qianxun Position CEO'su Chen Jinpei, şirketin her iki temel ürününün de şu anda en son sinyalleri desteklediğini söyledi.

Kasım 2019'dan itibaren Qianxun Position, Beidou uydu yer tabanlı geliştirme istasyonundaki temel ekipmanı, Beidou-3 dahil olmak üzere tüm uydu navigasyon kamu hizmeti sinyallerinin işleme kapasitesini artırmak amacıyla bağımsız olarak geliştirilen "Qianlong" uzay-zaman sunucusuyla değiştirdi. Değiştirme çalışmaları tamamlanmak üzere.

Beidou küresel ağ uydusunun başarılı bir şekilde fırlatılmasıyla birlikte, Chen Jinpei daha geniş bir pazarın yakında ortaya çıkacağına inanıyor. "Önümüzdeki üç yıl içinde Beidou konumlandırmasını hızlandıracak ve 1 milyardan fazla kullanıcıya hizmet verecek."

Son beş yıldır Qianxun Positioning, otonom sürüş, endüstriyel iyileştirmeler, haritalama ve ölçme, akıllı şehirler ve kamu hizmetleri gibi alanlarda Beidou yüksek hassasiyetli konumlandırma teknolojisini 5G ve yapay zeka ile birleştirmek ve Beidou uygulamalarının yaygınlaştırılmasını teşvik etmek için küresel ana akım çip üreticileri ve endüstri ortaklarıyla yakın iş birliği içinde çalışmaktadır. Beidou'nun yüksek hassasiyetli konumlandırma teknolojisiyle donatılmış altı otonom araç modelinin bu yıl resmi olarak seri üretime geçirilmesi ve piyasaya sürülmesi beklenmektedir.

▲Qianxun konumlandırma sisteminin sahne gösterim resmi. Gelecekte, araç-yol işbirliğini daha iyi gerçekleştirmek için her araç hassas zaman ve konum bilgileriyle etiketlenecektir (resim Qianxun Position tarafından sağlanmıştır).

Beidou Navigasyon, son derece geniş bir dünyanın kapılarını açtı. 2019 yılında Qianxun Positioning, "Beidou Akıllı Üretici" yarışmasını başlatarak ilgili teknoloji platformlarını açtı ve çeşitli yenilikçi şirketlerin ve bireylerin yüksek hassasiyetli konumlandırma yeteneklerinin uygulama geliştirilmesine katılmalarına olanak sağladı. Sonuç olarak, yarışmacıların %40'ı 1995'ten sonra doğmuş ve %70'i 35 yaşın altındaydı.

23 Haziran, Beidou sisteminin küresel ağ bağlantısının son günü ve aynı zamanda Beidou navigasyon uygulamalarının yeni bir çağının başlangıç ​​günüdür.

Bu makale "Xu Qimin Şangay Bilim ve TeknolojiFikri mülkiyet haklarının korunmasını destekliyoruz, lütfen yeniden yayınlarken orijinal kaynağı ve yazarı belirtin. Herhangi bir ihlal söz konusuysa, lütfen silinmesi için bizimle iletişime geçin.