6月23日，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭成功将第55颗北斗导航卫星送入预定轨道。

 

至此，长征三号甲系列运载火箭完成了北斗导航工程的全部发射任务，标志着北斗导航工程具备向全球开通导航服务的能力。

 

 

北斗“专属座驾”有绝招？

 

作为全球唯一由3种轨道卫星构成的导航系统，北斗导航卫星对执行其发射任务的火箭要求非常高。适应能力强、服务轨道面多的特点，使长三甲系列火箭脱颖而出。

 

长征三号甲系列火箭作为我国高强密度发射的“主力”，是我国目前高轨道上发射次数最多、成功率最高的“金牌火箭”系列。自2000年10月31日，长三甲系列火箭发射我国第一颗北斗导航试验卫星算起，至今共进行了44次发射，将4颗北斗导航试验卫星，55颗北斗导航卫星成功护送升空，天辰注册登陆发射成功率100%。因此长征三号甲系列火箭也被称为北斗组网工程的“专列”。

 

为满足北斗建设需求，研制团队开展了以北斗导航工程发射地球同步转移轨道、中圆轨道等轨道设计技术为代表的攻关研制，用东南射向进行轨道设计，同时满足了工程对火箭运载能力和卫星轨道部署的双向需求。

 

此外，长三甲系列火箭能够满足绝大多数有效载荷的发射任务需求；在商业卫星发射服务中的保险费率已经处于国际最低水平；连续5年在长征系列火箭中发射次数排名第一等特点，也是长征三号甲系列火箭之所以能够成为北斗导航工程“专列”的主要原因。

 

火箭系统如何保证北斗发射成功率100%？

 

虽然是劳模火箭，执行最新任务的长三乙火箭却一直在创新。

 

“经过10余年的发展，火箭控制系统的任务适应性和可靠性得到了极大的提高。”航天科技集团一院长征三号甲系列火箭总设计师姜杰说，在发射场测试环节中，采用了基于人工智能算法的数据自动判读系统和图像识别技术，提高了测试判读的精度和可靠性。同时可以记录指针变化过程，并进行判断分析处理，这些数据将作为后续排除故障时的重要支撑。

 

此外，航天科技集团一院长征三号甲系列火箭总指挥岑拯介绍，研制队伍为适应高密度发射北斗导航卫星，通过模块化、通用化、去任务化的方式来设计生产火箭。“在‘去任务化’设计生产中，我们将火箭研制分成两部分，像卫星支架、整流罩和飞行软件部分，都与卫星有关联，所以要根据任务来定制。但是其他箭上产品的技术状态是一样的，可以提前在流水线上进行批量化生产，大大提高了火箭的生产效率，也提升了火箭对任务的适应性。”岑拯解释道。

 

最后，随着北斗导航系统的不断发展，长三甲系列火箭创新使用了兼容北斗卫星导航系统的北斗、GPS和格洛纳斯三种导航模式接收机。三种模式相互补充，提高火箭飞行入轨精度，降低卫星推进剂的消耗。

 

火箭上天还带“摆渡车”？

 

为了适应北斗三号工程高密度组网发射的要求，研制团队创新采用了“火箭+上面级”的形式。“上面级”是一种运载工具，在原有的三级火箭上面，增加相对独立的一级，形成“四级火箭”。有人形象地把上面级比作“太空摆渡车”，可以带着卫星在太空“接力”火箭飞行，天辰注册登陆仅用几个小时就能把卫星送入工作轨道。

 

上面级的研制是高难度且重要的，必须自主、准确、可靠。在数万公里的飞行中，一旦出现问题，将影响卫星精准入轨。事实也证明，远征一号上面级是可靠的。北斗三号工程正式组网任务于2017年正式启动以来，共有超过三分之二的北斗卫星由远征一号上面级直接精准送入轨道，成功率100%。

 

上面级的研制成功，使我国火箭具备了发射高轨道卫星进入工作轨道的能力，提升了我国快速进入空间能力，实现航天器快速部署以及卫星平台的小型化发展。