高曉光神情專注,指著桌上的設(shè)計(jì)草圖說(shuō)道:“鄭工,啟航2號(hào)和啟航3號(hào)的核心導(dǎo)航技術(shù)至關(guān)重要。
就拿時(shí)間測(cè)距定位原理來(lái)說(shuō),用戶設(shè)備得通過測(cè)量4顆及以上衛(wèi)星信號(hào)的傳播時(shí)間差,才能解算三維坐標(biāo)與時(shí)間偏差。
這定位精度可是關(guān)乎到軍用能達(dá)米級(jí),民用也有十米級(jí)。
這里面衛(wèi)星原子鐘與地面時(shí)間同步系統(tǒng)得保障納秒級(jí)時(shí)間精度,可不能有絲毫馬虎。”
鄭朝陽(yáng)點(diǎn)頭稱是,補(bǔ)充道:“沒錯(cuò),高顧問。
每顆衛(wèi)星搭載的氫原子鐘或銣原子鐘,頻率穩(wěn)定性得達(dá)到10??????量級(jí),這樣才能確保信號(hào)時(shí)間戳精確同步。
地面控制站還得通過卡爾曼濾波算法校準(zhǔn)衛(wèi)星鐘差,一環(huán)扣一環(huán),哪個(gè)環(huán)節(jié)都不能出錯(cuò)。”
高曉光接著說(shuō):“還有雙頻信號(hào)傳輸,L1波段在1575.42MHz,這是開放給民用標(biāo)準(zhǔn)定位服務(wù)的,里面含C/A碼也就是粗捕獲碼。
而L2波段在1227.60MHz,這可是軍用P碼,也就是精密碼,通過雙頻校正電離層延遲誤差,能大大提升定位精度!
鄭朝陽(yáng)思考片刻后說(shuō)道:“在星歷與軌道建模方面,地面監(jiān)控站的主控站和注入站得精確計(jì)算衛(wèi)星精密軌道參數(shù),像開普勒根數(shù)加上攝動(dòng)修正,然后通過S波段注入衛(wèi)星。
衛(wèi)星廣播星歷數(shù)據(jù)的有效期大概4小時(shí),用戶設(shè)備就靠這個(gè)解算衛(wèi)星位置,這對(duì)我們的地面監(jiān)控站和衛(wèi)星之間的數(shù)據(jù)交互要求很高!
兩人說(shuō)完核心導(dǎo)航技術(shù),話題又轉(zhuǎn)到衛(wèi)星平臺(tái)相關(guān)光學(xué)技術(shù)上。
高曉光說(shuō)道:“衛(wèi)星的姿態(tài)控制光學(xué)敏感器也不容忽視。
太陽(yáng)敏感器得時(shí)刻監(jiān)測(cè)衛(wèi)星太陽(yáng)帆板朝向,保證能源供應(yīng)。
星敏感器更得通過識(shí)別恒星方位確定衛(wèi)星姿態(tài)角,早期型號(hào)精度約0.1°……這精度的提升對(duì)衛(wèi)星的穩(wěn)定運(yùn)行和精確導(dǎo)航很關(guān)鍵。”
鄭朝陽(yáng)表示認(rèn)同,接著說(shuō):“另外,雖然光學(xué)遙感輔助并非核心導(dǎo)航用途,但部分軍事衛(wèi)星搭載的高分辨率可見光相機(jī)還是很重要。
焦距能達(dá)到數(shù)米,用于偵察成像。
而且光學(xué)鏡片材料得采用超低膨脹玻璃,像ULE或者碳化硅,這樣能減少熱變形對(duì)成像的影響,提高偵察成像的質(zhì)量!
高曉光微微皺眉,思索著說(shuō):“從系統(tǒng)架構(gòu)來(lái)看,空間星座得像啟航1號(hào)定位那樣,構(gòu)建合理的布局。
24顆衛(wèi)星,21顆工作加上3顆備用,分布在6個(gè)軌道面,傾角55°……這樣才能保證全球范圍內(nèi)的信號(hào)覆蓋和定位精度!
鄭朝陽(yáng)點(diǎn)頭附和:“地面控制部分也得嚴(yán)謹(jǐn),主控站負(fù)責(zé)軌道計(jì)算,監(jiān)測(cè)站進(jìn)行全球數(shù)據(jù)采集,注入站每日上傳數(shù)據(jù),各個(gè)站點(diǎn)各司其職又緊密配合。
還有用戶設(shè)備,接收機(jī)芯片的射頻和基帶處理,以及導(dǎo)航解算算法,像最小二乘法或者卡爾曼濾波。
這些都得精心設(shè)計(jì)和優(yōu)化,才能讓用戶獲得準(zhǔn)確的導(dǎo)航信息!
高曉光神情嚴(yán)肅地說(shuō):“鄭工,我們要打造的啟航2號(hào)和啟航3號(hào)。
不僅要在核心導(dǎo)航技術(shù)上達(dá)到高精度,在衛(wèi)星平臺(tái)相關(guān)光學(xué)技術(shù)和系統(tǒng)架構(gòu)上也得精益求精。
目前我們?cè)谀承┓矫婵赡苓和國(guó)際先進(jìn)水平有差距,但只要我們充分利用現(xiàn)有的技術(shù)基礎(chǔ),不斷創(chuàng)新和優(yōu)化,一定能實(shí)現(xiàn)突破。