北斗三號首顆地球同步軌道衞星：北斗系統的時間基準擔當

中新網西安11月2日電 (記者 田進 通訊員 張昊)中國航天科技集團五院西安分院2日透露，北斗三號全球導航系統第17顆衞星已成功發射。西安分院為該衞星提供了導航分系統、天線分系統、轉發器分系統、星間鏈路等全部有效載荷產品。

據介紹，該衞星是北斗三號全球導航系統的首顆地球同步軌道衞星，距地面3.6萬公里，也是北斗三號系統中功能最強、信號最多、承載最大、壽命最長的衞星。

北斗三號全球導航系統的地球同步軌道衞星主要覆蓋中國及周邊地區，除了提供基本導航服務、星間鏈路業務之外，還提供RDSS(無線電測定)業務。

西安分院北斗三號衞星副總設計師張立新介紹，“這顆衞星能夠通過自身獨有的RDSS系統實現用户有源定位、報文通信、位置報告和定時授時等功能，這也是北斗系統的一大特色。”

北斗系統的短報文功能，是系統獨創的特色。短報文通信在偏遠地區通信、位置報告和應急快速搜救等方面應用非常廣泛。相較於北斗二號衞星，北斗三號RDSS系統的性能有了大幅度的提升。

西安分院北斗三號衞星總師助理宋志強説，“北斗二號時期，地面用户進行短報文通信，需要帶着一個體積較大的終端，向衞星發射一定功率的信號，而這個地面終端的待機時間不會超過兩天。那時候北斗的地球同步軌道衞星RDSS系統1小時只能滿足54萬用户的短報文通信需求。到了北斗三號，地面用户只需要約十分之一功率就能通過衞星發送短報文，地面終端不僅小而且待機時間長。衞星同時實現了1小時滿足1000多萬用户的短報文通信需求。”

原子鐘素來有“導航衞星的心臟”之説。氫原子鐘，是以氫原子為物理基礎建立的一套極度精密的電子設備，簡稱氫鍾。氫鍾在北斗三號全球導航系統上發揮着提供時間基準的作用，氫鐘的穩定度直接關乎着導航衞星的定位、測速和授時功能的精度，氫鐘的質量和可靠性直接決定着導航衞星的成敗，是北斗三號衞星上十分關鍵的載荷產品。

北斗三號衞星上氫鐘的精度可達到每100萬年才誤差1秒。宋志強説，“導航衞星的高精度地位對時間準確性的要求非常高，如果時間基準有輕微的變化，則會出現幾米，甚至幾十米、上百米的定位誤差。”

北斗三號全球導航系統中的原子鐘有兩種--氫鍾和銣鍾，銣鍾是在北斗二號衞星上已經全面應用的成熟產品，而氫鍾則是北斗三號衞星中才進行應用的，它的長期穩定性比銣鍾高出了10倍。在這顆衞星上，搭載了氫鍾和銣鍾兩種提供時間基準的產品，因此該衞星成為了整個北斗系統的時間基準衞星。

西安分院聯合國內頂尖原子鐘研製單位，用了三年時間，終於打造出了性能優良的北斗導航系統時間的基準擔當--氫鍾。

西安分院主管北斗三號衞星研製的副院長楊毅介紹，航天產品要經歷太空環境的嚴酷考驗，不論在設計還是生產製造、試驗驗證等各環節，都有着比一般產品更為嚴苛的把關條件，為了讓大聯合的隊伍快速適應航天產品研製要求，該院與聯合研製的單位一起制定設計方案，進行質量管控和交流，在有限的時間內完成了氫鐘的國產化重任。(完)