西安日报、西安晚报:短报文通信 高精度定位授时测速 都离不开西安技术
发布时间:2018-11-02 14:01    来源:西安国家民用航天产业基地

  11月1日23时57分,北斗三号全球导航系统第17颗卫星在西昌卫星发射中心成功发射。位于西安航天基地的航天五院西安分院为该卫星提供了导航分系统、天线分系统、转发器分系统、星间链路等全部有效载荷产品。卫星上的这些“西安元素”将会让定位、授时、测速更加高精度,短报文通信的服务能力极大提升。

  第17颗卫星是北斗三号全球导航系统的首颗GEO卫星(地球同步轨道卫星),所谓GEO卫星,就是指这颗卫星与地球自转保持一样的速度,与地球是相对静止的。北斗三号全球导航系统的GEO卫星主要覆盖我国及周边地区,除了提供基本导航服务、星间链路业务之外,还提供RDSS(无线电测定)业务。

  据西安分院北斗三号卫星副总设计师张立新介绍:“北斗GEO卫星能够通过自身独有的RDSS系统实现用户有源定位、报文通信、位置报告和定时授时等功能,而这也是北斗系统的一大特色。”北斗系统的短报文功能,是系统独创的特色。短报文通信在偏远地区通信、位置报告和应急快速搜救等方面应用非常广泛。相较于北斗二号卫星,北斗三号RDSS系统的性能有了大幅度的提升。航天五院西安分院北斗三号卫星总师助理宋志强说:“北斗二号时期,地面用户进行短报文通信,需要带着一个体积较大的终端,向卫星发射一定功率的信号,而这个地面终端的待机时间不会超过两天。同时,那时候GEO卫星RDSS系统1小时只能满足54万用户的短报文通信需求。到了北斗三号,地面用户只需要约十分之一功率就能通过卫星发送短报文,地面终端不仅小而且待机时间长。卫星同时实现了1小时满足1000多万用户的短报文通信需求。”

  氢原子钟,是以氢原子为物理基础建立的一套极度精密的电子设备,简称氢钟。氢钟在北斗三号全球导航系统上发挥着提供时间基准的作用,其稳定度直接关系着导航卫星的定位、测速和授时功能的精度。“北斗三号卫星上的氢钟的精度可达到每100万年才误差1秒。”宋志强说:“导航卫星的高精度定位对时间准确性的要求非常高,如果时间基准有轻微的变化,则会出现几米,甚至几十米、上百米的定位误差。”

  北斗三号全球导航系统中的原子钟有两种——氢钟和铷钟,铷钟是在北斗二号卫星上已经全面应用的成熟产品,而氢钟则是北斗三号卫星中才进行应用的,它的长期稳定性比铷钟高出了10倍。在北斗三号全球导航系统的GEO卫星中,搭载了氢钟和铷钟两种提供时间基准的产品,因此GEO卫星成为了整个北斗系统的时间基准卫星。