圖表：北斗系統(tǒng)“三步走”。視覺(jué)中國(guó)供圖

任何一個(gè)大國(guó)重器的誕生，似乎都避免不了和發(fā)達(dá)國(guó)家同類(lèi)產(chǎn)品拼力比試、同臺(tái)競(jìng)爭(zhēng)甚至“掰手腕”的命運(yùn)，作為要走進(jìn)尋常百姓家的導(dǎo)航利器，北斗更是如此。11月5日晚，我國(guó)最新一代導(dǎo)航衛(wèi)星北斗三號(hào)首次發(fā)射后，人們便迫不及待想知道走向全球的中國(guó)北斗，究竟能否和GPS一決高下。

這可能也是航天活動(dòng)不近人情的地方，在最抓眼球的火箭點(diǎn)火、呼嘯蒼穹之后，人們的好奇心大多留給了“火箭發(fā)射有多厲害”“飛天衛(wèi)星有什么用”等問(wèn)題，至于其背后技術(shù)含量、研制人員辛勞程度則鮮有問(wèn)津。不過(guò)，這一點(diǎn)并不完全適用于北斗，因?yàn)橐嬲f(shuō)清楚它和GPS的區(qū)別，一些技術(shù)細(xì)節(jié)甚至是技術(shù)路線問(wèn)題是繞不開(kāi)的。

畢竟，中國(guó)北斗比GPS起步晚了20多年，不僅沒(méi)能和后者站在同一條起跑線，就是在之后的追趕過(guò)程中，也不能說(shuō)完全躋身到了同一個(gè)賽道上。以導(dǎo)航系統(tǒng)的地面站建設(shè)為例，美國(guó)打造GPS，可以在全世界“布點(diǎn)設(shè)站”，而中國(guó)囿于種種原因只能在“天上”想辦法，攻堅(jiān)衛(wèi)星之間、星座之間的鏈路技術(shù)。

這正應(yīng)了人們常說(shuō)的那句 “既是挑戰(zhàn)，也是機(jī)遇”。太空是個(gè)大舞臺(tái)，在這個(gè)舞臺(tái)上亮相的各種衛(wèi)星，扮演著生旦凈末丑不同的“角色”，但是無(wú)論什么樣的角色，都有其基本功以及獨(dú)門(mén)手藝，北斗也不例外。中國(guó)青年報(bào)·中青在線記者就此采訪有關(guān)專(zhuān)家，揭秘走向全球的中國(guó)北斗究竟是怎樣煉成的。

“大腦”：數(shù)十顆北斗衛(wèi)星“天上漂”如何不擅離職守？

作為北斗三號(hào)衛(wèi)星的打造者，中國(guó)航天科技集團(tuán)五院的專(zhuān)家給出過(guò)這樣一個(gè)比方——

如果把衛(wèi)星類(lèi)比成人的話，那么衛(wèi)星的控制系統(tǒng)就相當(dāng)于人的“大腦與神經(jīng)組織”，指揮肢體完成各種工作；衛(wèi)星推進(jìn)系統(tǒng)相當(dāng)于人的“肌肉組織”，推動(dòng)肢體完成各種工作；而能源系統(tǒng)相當(dāng)于人的“血液循環(huán)組織”，為大腦和肢體提供能量。

而為整個(gè)衛(wèi)星提供時(shí)間基準(zhǔn)、維持時(shí)間準(zhǔn)確性的守時(shí)設(shè)備——原子鐘，則相當(dāng)于人的“心臟”，可謂“沒(méi)有原子鐘就沒(méi)有全球?qū)Ш健薄Ｐl(wèi)星之間的鏈路技術(shù)，相當(dāng)于人的“靈魂”，讓人與人遠(yuǎn)距離之間也能夠相互感應(yīng)，彼此惦記，做到“心有靈犀”。

先說(shuō)“大腦與神經(jīng)組織”。這關(guān)乎不少人的一個(gè)疑問(wèn)，即“數(shù)十顆北斗衛(wèi)星同時(shí)在天上漂，他們?nèi)绾巫龅讲簧秒x職守？”

答案是，他們非常“自律”，知道自己該待在什么地方。而這種“自律”就得益于被稱(chēng)作衛(wèi)星“大腦與神經(jīng)組織”的控制系統(tǒng)。

按照中國(guó)航天科技集團(tuán)五院北斗三號(hào)副總設(shè)計(jì)師高益軍的說(shuō)法，控制系統(tǒng)就是衛(wèi)星在天上保持正確軌道、正確姿態(tài)的“總指揮”，它實(shí)時(shí)搜集衛(wèi)星的軌道和姿態(tài)信息，一旦發(fā)現(xiàn)有所偏離，就指揮自己回到正常狀態(tài)。

高益軍說(shuō)，有了這個(gè)北斗三號(hào)的控制分系統(tǒng)，就相當(dāng)于增加衛(wèi)星“至少60天”的完全自主運(yùn)行能力。這意味著，一旦地面測(cè)控站出現(xiàn)故障期間，北斗衛(wèi)星仍能夠正常在軌工作。

“這樣大大減少了對(duì)地面站的依賴(lài)，成就‘可視’范圍外對(duì)衛(wèi)星的控制。并大大降低系統(tǒng)的運(yùn)行管理成本，當(dāng)然這也給衛(wèi)星控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)帶來(lái)了很大的難度?！备咭孳娬f(shuō)。

值得一提的是，此次北斗三號(hào)研制任務(wù)中，控制系統(tǒng)國(guó)產(chǎn)化單機(jī)達(dá)100%，分系統(tǒng)國(guó)產(chǎn)化元器件占90%以上——這是高益軍透露的一組數(shù)據(jù)。他說(shuō)：“控制系統(tǒng)里沒(méi)有一臺(tái)進(jìn)口產(chǎn)品。”

至于衛(wèi)星的“血液循環(huán)組織”，有一個(gè)重要的組成部分，名為“二次電源”，它將衛(wèi)星上一次太陽(yáng)能或電池的電能進(jìn)行轉(zhuǎn)換，并通過(guò)星上線纜網(wǎng)——相當(dāng)于衛(wèi)星的“血管系統(tǒng)”，輸送到各種電子設(shè)備。

按照中國(guó)航天科技集團(tuán)五院510所專(zhuān)家的說(shuō)法，電子設(shè)備有什么樣的口味，他們就有什么樣的“電能菜譜”，讓衛(wèi)星電子設(shè)備“大快朵頤”，來(lái)完成在太空中的表演。