科技发布厅丨北斗卫星“WiFi放大器”成功发射，这一卫星系统有何不同？

斯伯丁

川观新闻记者 宁宁

今年的政府工作报告提出，开展新技术新产品新场景大规模应用示范行动，推动商业航天、低空经济等新兴产业安全健康发展。

就在一个多月前，我国商业航天发射迎来2025年开门红：中国捷龙三号运载火箭在山东省海阳市近海海域点火升空，采用一箭10星方式将微厘空间01组10颗卫星送入预定轨道，发射任务取得圆满成功。

此次发射受到国际社会的广泛关注，有外媒称，“微厘空间低轨导航增强卫星系统有点不一样”。

有何不一样？来自四川的中国电子科技集团公司第二十九研究所（简称中国电科29所）作为项目工程发起方之一，参与了这一卫星系统研制。近日，记者采访了相关团队。

中国电科29所相关研发团队，受访者供图

增强：北斗卫星系统的“WiFi放大器”

微厘空间低轨导航增强卫星系统，顾名思义，“微厘”指的是极其微小的单位测量，“空间”则指向浩渺的太空。

其中，低轨和增强是关键。中国电科29所相关团队负责人介绍，这是一个低轨卫星系统，通过低轨道的卫星群对北斗卫星导航系统进行精密增强，使位置的定位精度能够达到厘米级。

简单来说，它好比北斗卫星系统的“WiFi放大器”，可以大大提高北斗系统的能力，让用户终端能够定得更准。

前有“北斗”，为何还要增强？

“如果说北斗卫星系统的主要用户是人，那微厘空间低轨导航增强卫星系统的用户将是智能机器。”团队负责人说。

比如面向未来，汽车自动驾驶、智慧农业、地理信息系统、低空经济、协助应急和灾害管理等，对时间精度的要求是纳秒级、对定位的要求是分米级甚至更高，“因此需要对北斗卫星系统进行性能上的增强与补充，提供大众化、场景化、全域化的高精度、低成本导航服务。”

就组成来说，该卫星系统将部署超过160颗卫星，采用高集成、低成本、网络化和模块化设计理念，将通过“一箭十星”方式快速发射组网。

据介绍，这次发射的10颗卫星是提前布局的一部分，将进行小范围组网，开通系统服务测试应用。“今年内还有两轨20颗卫星要被送上太空，预计在2026年左右实现系统组网并为全球泛在用户提供高精度服务。”团队负责人说。

转变：从跟随者到引领者

除了满足更高精度需求，微厘空间低轨导航增强卫星系统还肩负着一个重要使命：打破惯性技术路线。

此前，全球四大卫星导航系统中，我国的北斗卫星导航系统、俄罗斯的格洛纳斯卫星导航系统、欧洲的伽利略卫星定位系统，在技术原理上都延续了美国研制的全球定位系统GPS技术体制，在中高轨轨道部署卫星直接服务地面。

2015年，微厘空间低轨导航增强卫星系统启动论证工作。“这意味着技术路线发生了根本改变。”团队负责人说。

该负责人曾主持12颗北斗三号卫星载荷系统研制，解决了当时亟需的国家全球时空基础设施建设需求。进入2015年，团队开始探讨低轨导航增强或许是新的技术路线，可能会以更低成本实现更高精度。“不过，这是否可行？”大家打起了问号。

那年春节，许多团队成员们没有回家过年，一起在办公室里激烈探讨。探讨的重点在于：欧美都没有论证和建设低轨导航增强系统，我们的技术路线是否真的可行？其次，彼时我国商业航天尚未起步，研发新技术缺乏资金支持，该如何筹措经费？

当时，团队预判我国商业航天将很快起步，“于是，我们决定试试。”团队从当年2月到9月展开论证，目的是验证技术原理是可行的。

2016年底，中国商业航天步入发展快车道。2017年初，中国电科29所与北京未来导航科技有限公司启动试验星研制。一年后，第一颗试验卫星成功发射，在轨验证了低轨增强技术体制的可行性，转折也随即而来。

2019年，北京未来导航在联合国全球卫星导航系统国际委员会（ICG）第十四届大会上发布了最新结果报告，引发了强烈的国际反响。很快，美国、俄罗斯、欧盟等国家和地区的政府和商业机构纷纷跟进研制低轨导航卫星。从这一技术层面来说，团队已从跟随者转变为引领者。

突破：实现高精度、低成本、广覆盖导航

这一时期，团队加快脚步，又发射了两颗试验卫星，进行工程验证。在团队负责人看来，这一阶段也很艰难，难在验证太复杂。

前面提到，微厘空间低轨导航增强系统卫星的关键在于“增强”，依托已有的北斗卫星系统进一步提高精度。也正是因为“增强”，带来了工程上的可行性。

比如，如果仅依赖低轨卫星本身、想达到北斗现有的时间维持精度，需要配备高精度原子钟，成本根本下不来；其次，低轨卫星数量多、跑得快，把它们连成网络也更复杂和困难。

“但比起单打独斗，实现‘增强’仅需部署100多颗卫星，通过时间‘嫁接’的方式，不仅数量上更优，时间精度也容易维持，以激光的方式组网，成本自然而然就下来了。”团队负责人说，他们解决了低轨卫星时空基准建立，高精度导航信号播发等难点，打破了惯性技术路线。

在微厘空间低轨导航增强系统卫星研制中，与此前重量以吨计的卫星不同，每颗增强系统卫星只有100多公斤，不仅集成度高，且每项功能都不落下。

基于此，团队把低轨时空基准嫁接融合到中高轨时空基准上去，通过星间链路将多颗卫星连接起来，形成一个以卫星为交换节点的空间信息传输网络。“这起到的效果相当于把地面基准站搬到了卫星上，不再依赖地面就能获取、处理与服务高精度时空信息，从而实现高精度、低成本导航。”团队负责人说，该方案不仅降低了成本，还有助于实现广域覆盖和大规模推广。

随着01组卫星的发射，微厘空间低轨导航增强系统进入快速组网阶段。此前，一年发射上天的卫星屈指可数。而这一阶段，组网对卫星产出数量提出了要求，难点在于批量化产出。

2021年，中国电科29所组建批产团队，从工艺规划、质量管控、测试手段等多方面进行升级，目前微厘空间低轨导航增强卫星载荷系统年产能达到80套，同时带动产业链上下游生产模式改变以及其他商业卫星的蓬勃发展。

在团队看来，对微厘空间低轨导航增强卫星系统的研制、建设也代表了我国商业航天的探索。采访中，团队成员们常说，“即将面向大众服务的产品和技术，是团队经过十年论证、验证和测试才得来的。”十年磨一剑，面向下一个十年，团队正向着新领域进军。