2023年5月17日10時49分，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號乙運載火箭，成功發(fā)射第56顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星。

楊志遠 攝

該衛(wèi)星屬地球靜止軌道（GEO）衛(wèi)星，是我國北斗三號工程的首顆備份衛(wèi)星。入軌并完成在軌測試后，將接入北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。

該衛(wèi)星的發(fā)射將進一步提升系統(tǒng)服務(wù)性能，對推廣北斗系統(tǒng)特色服務(wù)、支撐北斗系統(tǒng)規(guī)模應(yīng)用具有重要意義。衛(wèi)星實現(xiàn)了對現(xiàn)有地球靜止軌道衛(wèi)星的在軌熱備份，將增強系統(tǒng)的可用性和穩(wěn)健性，提升系統(tǒng)現(xiàn)有區(qū)域短報文通信容量三分之一，提高星基增強和精密單點定位服務(wù)性能，有助于用戶實現(xiàn)快速高精度定位。

此次發(fā)射的衛(wèi)星和配套運載火箭分別由中國航天科技集團五院和一院抓總研制。這是長征系列運載火箭的第473次發(fā)射，也是北斗三號工程高密度組網(wǎng)之后，時隔千日的首發(fā)任務(wù)。由此，中國北斗走出堅實一步，拉開了中國導(dǎo)航事業(yè)發(fā)展新階段的序幕。

承繼五大本領(lǐng)，能力更強

2009年，北斗三號工程立項。與國外衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)不同，北斗三號系統(tǒng)采用混合星座模式，由地球中圓軌道（MEO）、傾斜地球同步軌道（IGSO）、地球靜止軌道三種不同軌道的衛(wèi)星組成。

2017年11月5日，北斗三號首批組網(wǎng)星發(fā)射入軌；2020年6月23日，第55顆北斗衛(wèi)星順利入軌，北斗三號系統(tǒng)正式完成混合星座建設(shè)。

記者從五院了解到，北斗系統(tǒng)中，GEO衛(wèi)星雖然數(shù)量不多，但承擔(dān)著“為北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)提升提供增強服務(wù)”的重任。第56顆北斗衛(wèi)星繼承了前序GEO衛(wèi)星的特點，具備無線電導(dǎo)航、無線電測定、精密單點定位、星基增強、站間時間同步和定位五大本領(lǐng)，可為我國及周邊地區(qū)用戶提供導(dǎo)航及增強服務(wù)。

同時，研制團隊對該衛(wèi)星的部分單機進行了升級換代，顯著增強導(dǎo)航信號功率與信息速率，進一步提高上行注入連續(xù)性和穩(wěn)定性。五院北斗三號衛(wèi)星總體主任設(shè)計師馮文婧表示，隨著該衛(wèi)星上天，北斗系統(tǒng)區(qū)域短報文服務(wù)將如同從“三通道”拓展為“四通道”，系統(tǒng)容量和服務(wù)性能大幅提升。

此外，該衛(wèi)星還將通過開展在軌試驗驗證，優(yōu)化高精度體制設(shè)計方案，為新時代北斗導(dǎo)航接續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

經(jīng)受三年考驗，標(biāo)準(zhǔn)更嚴(yán)

研制立項之初，第56顆北斗衛(wèi)星就被確定為“備份星”，作為“小老弟”，它雖然與“哥哥姐姐們”在同一階段生產(chǎn)，卻經(jīng)受了更多磨煉和考驗。

按照工程總體要求，采取“地面?zhèn)浞轂橹?、按需發(fā)射入軌”的總體策略。北斗三號系統(tǒng)開通三年來運行穩(wěn)定，“在軌星”運行得好，“備份星”的發(fā)射需求就不那么迫切，這給研制隊伍帶來了考驗。

依據(jù)總體策略，“備份星”必須時刻在地面待命，只等一聲令下，便要在2個月內(nèi)具備隨時出廠的條件。但發(fā)射時間不確定，保障方案就難以確定，這種不確定性對設(shè)計師們的前瞻謀劃、系統(tǒng)分析和靈活調(diào)整能力提出了相當(dāng)高的要求。為此，研制隊伍對地面存貯薄弱環(huán)節(jié)和敏感要素進行了深入分析論證，以半年為單位，制定了為滿足不同可能發(fā)射時間的多個地面存貯方案。在實施過程之中，堅決落實質(zhì)量第一要求，推動存貯方案更加科學(xué)可控、穩(wěn)妥可靠。

衛(wèi)星在地面長期存貯，產(chǎn)品狀態(tài)可能受到環(huán)境因素的影響。研制隊伍在借鑒其他型號存貯經(jīng)驗完善方案的同時，根據(jù)方案規(guī)劃和條件分析，合理地開展整星總裝集成測試工作。測試團隊結(jié)合地面存貯試驗結(jié)果，條分縷析不同階段存貯對單機、元器件可能造成的影響，有針對性地開展項目完備、穩(wěn)定有序的性能測試。

據(jù)統(tǒng)計，該星的整星加電測試時間超過2000小時，較前序衛(wèi)星多出近1000小時。在出廠前，還以更高標(biāo)準(zhǔn)、更嚴(yán)要求補做了測試項目。

李知珂?馮文婧?張翼?科技日報記者?付毅飛