北斗和它的N種變身

北斗星，自古便為中華民族定方向、辨四季、報時辰。北斗閃耀，澤被八方，以北斗命名的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)如今已走上服務(wù)全球、造福人類的時代舞臺。北斗衛(wèi)星系統(tǒng)是我國迄今為止建設(shè)的規(guī)模最大、覆蓋范圍最廣、服務(wù)性能要求最高、與群眾生活關(guān)聯(lián)最緊密的巨型復(fù)雜航天系統(tǒng)，也是聯(lián)合國認(rèn)可的四大全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)之一，已服務(wù)全球200 多個國家和地區(qū)用戶，在民航、海事、搜救等領(lǐng)域積極履行國際義務(wù)，為推動構(gòu)建人類命運(yùn)共同體貢獻(xiàn)了中國力量。

那么，北斗系統(tǒng)的衛(wèi)星們在天上出故障了怎么辦？是誰在背后默默守護(hù)它們？北斗的科技成果在現(xiàn)實(shí)生活中都有哪些用途？讓我們一起走近北斗和它的N 種變身。

為北斗隔空“問診”的人

7 月，我國西部酷暑躁人，坐落在古城西安的衛(wèi)星中心測控大廳內(nèi)卻無比安靜。大廳內(nèi)，緊盯著屏幕的科研人員思緒飛出地球，他們牽掛著的正是翱翔在宇宙中的國之重器——北斗衛(wèi)星。

目前，西安衛(wèi)星測控中心在軌長期管理的衛(wèi)星數(shù)量已超過300顆。打開“花名冊”，最引人注目的便是由52 顆北斗二號、三號衛(wèi)星組成的龐大星座。這是我國迄今為止規(guī)模最大、覆蓋范圍最廣、服務(wù)性能最高、與群眾生活關(guān)聯(lián)最緊密的復(fù)雜航天工程，北斗衛(wèi)星的在軌運(yùn)行質(zhì)量直接影響到北斗系統(tǒng)的服務(wù)質(zhì)量。

作為北斗測控、星間鏈路管理兩大核心系統(tǒng)管理的“大腦”，西安衛(wèi)星測控中心直接負(fù)責(zé)所有北斗衛(wèi)星的日常運(yùn)維、例行控制、異常處置等工作。

衛(wèi)星是人類發(fā)射數(shù)量最多的航天器，占發(fā)射航天器總數(shù)的90% 以上，并在氣象監(jiān)測、通信導(dǎo)航、防災(zāi)減災(zāi)等領(lǐng)域都有廣泛的用途。

走進(jìn)衛(wèi)星監(jiān)控大廳，一片數(shù)字版的“星辰大海”便映入眼簾。對于長年于此的測控工程師們來說，那些屏幕上各類數(shù)據(jù)、指令仿如擁有“生命”，閃爍的數(shù)字正如衛(wèi)星跳動的脈搏。

對于在太空中飛行的衛(wèi)星而言，通過電磁波傳輸、顯示衛(wèi)星器部件工作狀態(tài)的遙測參數(shù)是技術(shù)人員掌握衛(wèi)星運(yùn)行姿態(tài)、工作狀態(tài)的唯一途徑。

“天上的衛(wèi)星像人一樣，有時會出現(xiàn)小病小痛，尤其北斗這類對整星狀態(tài)要求特別高的導(dǎo)航衛(wèi)星，任何故障都可能影響其導(dǎo)航精度?！蔽靼残l(wèi)星測控中心某技術(shù)室主任吳東星告訴記者，他們的日常工作實(shí)際上正是給衛(wèi)星“問診”。

“管好天上的星?！边@項(xiàng)任務(wù)浪漫而又艱巨，也是北斗衛(wèi)星管理者的日常和挑戰(zhàn)。對于所有衛(wèi)星管理者來說，最困難的時刻就是“星不見了”。據(jù)吳東星介紹，衛(wèi)星在和地面?zhèn)鬏敃r，通常會有上行和下行信號。倘若“沒有信號”，一般正是衛(wèi)星因太陽粒子輻射等外部環(huán)境變化或者設(shè)備耗損等情況而出現(xiàn)了內(nèi)部故障。

衛(wèi)星長期運(yùn)行在距離地面幾百千米至幾萬千米的真空、失重、超低溫、強(qiáng)輻射且充滿未知因素的太空環(huán)境，太空垃圾、太陽活動等均會給衛(wèi)星帶來麻煩，甚至致命的傷害。衛(wèi)星的下行信號出現(xiàn)異常時，科學(xué)家需要通過光學(xué)等多種方式鎖定衛(wèi)星位置；同時，通過過往處置經(jīng)驗(yàn)，讓衛(wèi)星回到正軌。

如今，北斗的科技創(chuàng)新成果正走入千家萬戶。下面，讓我們一起看看北斗在廣州的港口、海灣和田埂上是如何發(fā)揮作用的吧！

北斗化身“碼頭指路人”

位于珠江入?？诘膹V州港南沙四期碼頭上，北斗導(dǎo)航指引無人駕駛智能電動無人導(dǎo)引車通過智能算法，自動規(guī)劃路徑，將集裝箱運(yùn)往指定位置，整個過程行云流水，作業(yè)區(qū)內(nèi)卻“空無一人”。

此前的自動化碼頭，通常是通過預(yù)埋磁釘?shù)确绞酵瓿蓪?dǎo)航，而采用了北斗導(dǎo)航的南沙四期碼頭，成本更低，定位精度更高，到達(dá)區(qū)域更廣，行駛路徑更加靈活。

北斗變成“農(nóng)機(jī)操作手”

在廣東茂名高州市的絲苗米省級現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)園核心區(qū)的無人農(nóng)場里，機(jī)器自己在田里一趟一趟地循環(huán)往復(fù)，盡力讓每一粒早稻顆粒歸倉。從農(nóng)機(jī)出庫到入庫，整個過程都由系統(tǒng)自動處理。北斗能告訴農(nóng)機(jī)設(shè)備“在哪里”“往哪去”。此次收獲后，北斗導(dǎo)航將引導(dǎo)無人機(jī)為不同區(qū)塊精準(zhǔn)施肥，為第二季水稻的種植做好準(zhǔn)備。

北斗變身“水位哨兵”

在惠州，廣州磐鈷智能科技有限公司的“北斗哨兵”正守護(hù)稠樹壩水電站水位安全。公司創(chuàng)始人兼總經(jīng)理羅志生介紹，北斗哨兵的傳感器數(shù)值一旦出現(xiàn)異常，系統(tǒng)就會把現(xiàn)場照片壓縮后通過北斗衛(wèi)星回傳。眼下，這套智能檢測設(shè)備已在福建福州、新疆阿勒泰等地紛紛應(yīng)用。

在江蘇，內(nèi)河船舶手機(jī)導(dǎo)航系統(tǒng)極大改善了內(nèi)河航道服務(wù)。依據(jù)北斗高精度定位，系統(tǒng)可為過往船只提供各類所需信息。科技創(chuàng)新永無止境，人們關(guān)于北斗未來的想象和探索仍在繼續(xù)……

（本文摘編自南方日報）