2015年11月20日，第18、19顆北斗導航衛星順利通過了用戶組織的在軌測試和總結評審，第20顆北斗導航衛星也同時完成了在軌“體檢”。這意味著，作為新一代北斗導航衛星的“排頭兵”，航天科技集團五院研制的3顆北斗導航衛星不辱使命，為下一步全球組網星座開展技術試驗和工程建設奠定了良好基礎。

繼7月25日一箭雙星以及9月30日成功發射入軌后，工程人員對這3顆衛星進行了緊張有序的各項在軌測試，按計劃完成了所有工作項目，全面驗證了關鍵技術，導航信號性能指標較前一代北斗衛星大幅提高，達到了國際先進水平——我國進軍建設全球導航衛星工程，初戰告捷。

創新出妙招，北斗步步高

——攻克眾多首創技術，在軌捷報頻傳

這3顆全球組網的“領頭雁”，均誕生于五院。在全面建成區域導航系統之后，五院北斗導航衛星研制團隊責無旁貸地扛起了全球組網的重擔。面對建設全球導航系統更精、更穩、更準等眾多高難度指標要求，研制團隊堅持創新開路，苦戰破關，將一個個世界公認的技術難題踩在腳下。

為了提高全球導航能力，實現和國外導航衛星系統兼容、互操作以及與北斗區域導航系統的平穩過渡，研制團隊創新設計了全新的導航信號體制。新一代北斗導航衛星的播發信號數量比以往增加了2倍多，居所有導航衛星之首。

同時，第18顆北斗導航衛星還開創性地試驗在S波段播發導航信號。為了滿足播發導航信號數量多的要求，研制團隊成功地解決了大功率、小型化等難題，并巧妙地通過多種組合選擇、軟件重構等方法，使這些信號利用效率更加高效、優化，信號品質達到了國際先進水平。“這是具有自主知識產權的全新信號格式。在同樣的時間內，導航衛星可發送更多的信號，更好更快地滿足用戶需求。”北斗導航衛星總設計師謝軍說。今年8月，第18、19顆北斗導航衛星在遙遠太空傳來導航信號，這標志著我國開啟了北斗導航信號體制的新時代。

北斗導航衛星所處的電磁與空間環境非常惡劣，為了提升新一代北斗導航衛星抵抗太空“風雨”的能力，研制團隊煞費苦心。他們充分汲取了以往導航衛星的經驗和教訓，通過大量的優化設計、仿真、試驗，極大地提升了衛星的空間環境適應性。這3顆衛星入駐太空幾個月來，成功應對了太空惡劣環境的侵擾，始終保持連續穩定工作，全天時不間斷地播發導航信號，展現出新一代北斗導航衛星的強健體魄。

驗證新型導航衛星平臺，是這3顆衛星的重要使命之一。為了打造一個適合全球導航衛星組網需要的全新導航衛星平臺，研制團隊創新采用了桁架式結構設計，在衛星有限的空間內，極大地提高了有效安裝面積，且縮減了衛星尺寸，減輕了自身重量，提高了平臺的性能。新平臺可以完美應對全球組網一箭多星批量發射、快速組網的挑戰。新平臺的輸出功率比以往的北斗導航衛星大，但重量還不到以前的一半，其功率重量比優于俄羅斯格洛納斯和歐洲伽利略導航衛星平臺，在國際同類衛星中居先進水平。

新一代北斗導航衛星還擁有超一流的“智商”。這得益于首次采用的綜合電子體系構架。為了實現敏捷智能化管理，研制團隊從頂層優化配置了信息流和產品組合方式，極大地簡化了設備間的接口。從實際運行情況來看，作為衛星的“大管家”，綜合電子分系統“巧理千條線”，不僅能貼心服務于所有的分系統，還能井井有條地處理各類信息，組織調配力量實現自主管理，使衛星的信息集成度大幅提升。

在新一代北斗導航衛星中，首創技術數不勝數——首次在國內衛星中采用擴跳頻測控技術，極大地提高了衛星的安全性，填補了國內空白，具有極強的推廣價值；首次在國內衛星中實現了多衛星數據的匯集和高速傳輸，使大數據駛入“高速通道”，將衛星上豐富的數據及時傳遞下來……

太空中不斷傳來的捷報，成為新一代北斗導航衛星初上戰場的無形勛章，也展現了研制團隊的創新能力和抓總建設全球衛星導航系統的自信。

太空架“金橋”，星星互聯通

——掌握星間鏈路技術，突破全球組網難關

與國外全球導航衛星不同，北斗導航衛星面臨的一大難題，就是不能全球布站，在此情況下如何建設全球導航系統呢？研制團隊大膽提出了采用衛星間互聯互通的星間鏈路技術解決這一難題。于是，突破星間鏈路技術，成為研制團隊的重要任務。

在茫茫太空，衛星之間相隔萬里，在微如塵埃的兩顆衛星間修建“橋梁”，可謂“難于上青天”。為攻破這一難題，研制團隊展開了艱難的方案論證和研制攻關。他們開創性地提出了混合型新體制星間鏈路方案，形成了一系列具有自主知識產權的星間鏈路網絡協議和相關設計，攻克了空間相控陣天線技術難關，使一座精巧的“金橋”飛跨連通了北斗導航衛星。為了讓星與星之間的測距更為精準，研制團隊在提高信號穩定性、提升原子鐘的精度等眾多方面展開了集智攻關，進行了系統優化。

功夫不負有心人。8月9日，第18、19顆北斗導航衛星首次實現星間建鏈，測量和傳輸體制驗證獲得了圓滿成功，這標志著我國成功驗證了星間鏈路的核心技術，解決了星間高精度測量的難題，為建立全球衛星導航系統邁進了一大步。“星間鏈路功能，讓星與星之間實現了通信、測距，進而大大提升了導航系統的自主可控能力。”北斗導航衛星總設計師王平說。

3個多月以來，這座飛跨萬里太空的“金橋”持久而穩固，從未“掉鏈子”，用戶測距精度較前一代北斗衛星系統提高了兩倍，達到了國際在軌的導航衛星水平。這意味著，在導航衛星最關鍵的定位功能上，我國已走在國際前列。

核心自主控，精品“中國造”

——近百種新產品的應用，為全球導航系統建設鋪路

作為我國空間技術的主力軍，來自五院的研制團隊成員深知：“中國人的脊梁不能由外國人扛著。”新一代北斗導航衛星98%的部件都實現了國產化，關鍵器部件均為“中國造”。這一成績的取得源自北斗研制團隊長期以來形成的自主創新精神和愛國情懷。

“建設獨立自主的北斗導航系統，必須做到核心在手。”北斗導航衛星總設計師陳忠貴如是說。為此，總設計師們承擔了質量不穩定、進度推遲等風險，頂著巨大的壓力推動國產化工作。研制團隊也為此付出了艱辛的努力，為了保證國產部件的性能質量，他們不惜花費超過一般衛星3倍多的時間，對國產部件反復進行驗證、測試、迭代。

以大功率微波開關研制為例，其在產品功率耐受試驗時，效果一度不理想。謝軍第一時間來到生產現場，與廠家一道分析、試驗，重新做了好幾輪設計。在他的帶領下，廠家對于結構、工藝進行了重大改進，突破了這一技術難關，研制水平也得到了大幅提升。這樣的事例還有很多，正如王平所說：“我們在質量、進度等各種風險之間反復權衡、決策，但即便是在最艱難的時候，也從未動搖過國產化的決心。”

正是通過艱辛的努力，長期依靠進口的行波管放大器組件、微波開關、動量輪組件、星敏感器等關鍵產品首次實現了主、備份全部國產化，國產化率位居我國長壽命衛星的榜首。此外，元器件國產化也成績喜人，70余類將近萬只新研國產化元器件在新一代北斗導航衛星上得到了應用。同時使用如此多的新研國產化元器件，在國內衛星研制史上也是第一次。尤其是高速信號處理器、大容量存儲器等衛星廣泛使用的核心元器件首次實現了國產化，意義之大不言而喻。

這些新產品的應用，不僅充分展現了研制團隊實現航天強國夢的擔當，為后續北斗導航衛星的全面國產化鋪平了道路，還牽引和帶動了國內基礎工業的進步，促進了相關基礎學科的快速發展，提升了對前沿技術發展的引領能力。與此同時，在多年的宇航產品密集研制過程中，五院練就了一支技術高超、經驗豐富的人才隊伍，形成了一整套科學、完善的科研體系和試驗、驗證體系，為持續研制國際先進導航衛星提供了有力的保證。

如今，五院的北斗研制團隊又踏上了新征程。我國有這樣一支英勇善戰的工程研制隊伍，距建成全球衛星導航系統的日子為期不遠。中國的北斗將以更加完美的英姿星耀太空，造福人類。