时间：2021-08-19 11:14来源：中国新闻网 作者：航空
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“如果卫星发射后不能正常工作，就等于发射了一块砖头。”张学军笑称，在技术研发压力太大时，他经常驾车去山里兜风，放空自己。“科研是允许失败的。但是国家给了我们不少支持，我们只能成功不能失败。” 在张学军带领下，研制团队突破了多波束相控阵天线、多通道高灵敏度接收算法和解交织技术等多个星基ADS-B关键技术，成功研制出中国首个面向空管运行需求的星基ADS-B载荷。 未来或以“上帝视角”进行飞机跟踪 按照规划，空事卫星系统包含低轨空事卫星星座、空事卫星地面应用系统和机载系统，可以为航空用户提供全球覆盖的连续实时通信、导航和监视服务，为航空飞行安全提供保障，并有利促进低空空域的开放与通航产业的发展。该系统将通过“上帝视角进行飞机跟踪”，有望让飞机“永不失联”。 作为中国空事卫星系统首颗技术验证卫星，北航空事卫星一号目前表现如何？ 据了解，该卫星入轨后状态稳定，性能优良，获得了全球空域的大量飞行数据，经过分析表明：繁忙空域内，卫星平均每小时可接收ADS-B消息数超过100万条；最远探测距离达到2000公里以上；半径800公里的设计覆盖范围内，95%位置消息更新间隔低于8秒，目标检测率和报文更新率初步满足空管运行需求。此次任务的圆满成功标志着我国空事卫星系统在星基航空监视方面达到国内领先，国际先进水平，未来将有能力给航空用户提供基础的全球航空监视和跟踪服务，极大推动我国空事卫星系统全面组网建设的进程，对我国军民航和通航的发展具有极为重要的意义。 与国内外的同类卫星相比，北航空事卫星一号性能如何？ 张学军说，国外对星基ADS-B系统的研究早于国内，在2013年欧洲航天局（ESA）发射的Proba-V卫星就首先验证了卫星接收ADS-B信号的可行性，而欧洲的GOMX-1卫星则验证了基于立方星的星基ADS-B载荷的可行性，随后加拿大Aireon公司建设的第二代铱星系统采用相控阵天线多波束接收的星基ADS-B载荷，具备了提供空管监视服务的能力。目前北航空事卫一号成功突破了多波束接收高灵敏度解调与解交织技术，在繁忙空域平均每小时接收报文超过100万条，连续24小时接收报文超过1000万条。这个数据代表了卫星接收机的灵敏度和处理能力，这样推导下来，就能表明北航空事卫星一号在星基ADS-B技术方面达到了国内领先、国际先进水平。按照北航空事卫星一号的单星评估性能，要实现全球覆盖需要超过300颗卫星进行组网，卫星接收全球航班的ADS-B数据后，通过星间通信和路由传输到国内上空的卫星，再通过卫星和地面信关站通信，下传到地面，然后由地面数据中心分发给各航空用户。 “第二代铱星系统是目前国际上唯一建成并投入商业试运行的星基ADS-B系统。北航空事卫星一号是技术试验星，是单星。”张学军表示，从单星而言，铱星是成吨级的大星，而北航空事卫星一号比较小，仅20kg。铱星单星覆盖半径超过3000km，接收灵敏度优于-102dBm。从指标上看北航，空事卫星一号略低于铱星。“如果把铱星比作一辆宝马汽车，那么北航空事卫星一号就是用宝马的技术做的一辆mini轿车。”张学军做了一个形象的比喻。 “因为铱星在建设时是一个通信星座，星基ADS-B载荷也并非其主载荷。而北航空事卫星一号是直接瞄准了空管需求，载荷还在不断完善，因而将会达到与其同等的水平，甚至超越。”张学军说。 目前北航空事卫星一号虽已成功发射，但是仅仅是在国内首次验证了多波束星基ADS-B技术，为了支撑我国星基ADS-B系统的全面建设，还需要进一步优化，提升其解调灵敏度，并且改进其相控阵天线和多通道处理设计，以提高有效覆盖范围，适应不同轨道高度和不同航空用户的需求。 此外，要想为全球范围内的航空用户提供通信、导航、监视服务，必须完成几百颗卫星的全球组网，这方面还涉及到星座与卫星平台设计、低时延星上路由、星间和星地超高带宽超大容量通信等大量研究与建设工作，需要联合国内相关领域的各个单位，各尽所长，共同完成我国自主可控的空事卫星系统建设。 谈及未来计划，张学军说：“我们后续会继续改进星基ADS-B载荷，扩大单星覆盖范围，同时也会尽可能在现有技术下减小重量与功耗，降低系统的建设成本”，当前合作各方正在努力推进全系统的卫星组网建设，实现全地域的互联互通。 |
