第41顆北斗導航衛星發射，它憑啥被稱作「最強北斗」？

11月1日23時57分，我國在西昌衛星發射中心用長征三號乙運載火箭，成功發射第四十一顆北斗導航衛星。這是我國北斗三號系統第十七顆組網衛星，也是北斗三號系統首顆地球靜止軌道衛星。

史嘯 攝

北斗衛星導航系統總設計師楊長風介紹，該衛星在全面兼容北斗二號短報文服務基礎上，容量將提升10倍，用戶機發射功率降低10倍，能力大幅提升。同時它能提供星基增強服務，將按照國際民航標準，實現更高精度、更高完好性的導航。

長三乙火箭起飛

記者從北斗「大本營」——中國航天科技集團五院了解到，作為北斗三號衛星導航系統高軌首發星，該衛星被昵稱為「吉星」（GEO軌道衛星的諧音），也被公認在北斗家族中「功能最強」。除了具備傳統導航衛星功能，它身懷多項絕技，具有廣闊應用前景與劃時代意義。

助力自動駕駛的太空基站

「吉星」的第一項絕技，要從最近很熱的自動駕駛說起。

要想自動駕駛，車輛必須實時、精準地知道自己的位置。如果僅憑藉衛星導航定位，會有幾米甚至十幾米的誤差，汽車分分鐘開上馬路牙子。這就需要在地面建設基準參考站，進行「地基增強」以消除定位誤差。基準參考站要把衛星定位信息與實際位置間的誤差實時「廣播」出去，周邊用戶才能據此去粗取精，獲得精密定位信息。

那麼問題來了。一座基站只能覆蓋周圍幾十公里，如果大量建設基站不僅耗資巨大，也無法保證熱點地區的全覆蓋。這時，「吉星」的衛星精密單點定位業務將發揮明顯優勢。

據五院北斗三號衛星副總設計師劉天雄介紹，工作在地球靜止軌道的「吉星」，可以向地面穩定地廣播導航差分和完好性增強信號。只需以現有北斗導航衛星地面站為參考，得出各地導航誤差，再通過「吉星」將信號播發給用戶，即可實現動態分米級、事後厘米級的定位服務，足夠汽車自動駕駛、船舶精準停泊等場景使用。

讓民航接收的信號更靠譜

火箭吊裝。史嘯 攝

面向民航用戶提供衛星導航服務星基增強，是「吉星」的另一項本領。

與自動駕駛、精準農業等應用場景不同，民航對導航信號完好性有嚴苛的要求。所謂「完好性」，通俗來說就是給我的導航信號要靠譜，萬一不靠譜，也要儘早告訴我。

航班在航路上飛行時，導航信號偶爾中斷還好說，可如果在飛機起降過程中，導航信號消失或出現偏差，誤導飛行員操作，後果不堪設想。「吉星」會通過兩個頻點播發符合國際民航組織標準的星基增強信號，進一步提升衛星導航定位精度，同時增強導航信號的完好性。萬一導航信號出現問題，「吉星」也會在6秒安全時間內，通知用戶切換其它導航信號。

此前，只有美國、歐洲等極少數國家和地區具備向民航提供星基增強業務的能力。「吉星」一旦提供此項服務，意味著我國在衛星導航領域取得重大突破，將帶來巨大的經濟和社會效益，提升北斗導航系統的國際地位。

短報文功能「簡訊」變「微信」

2008年汶川地震發生後，災區通信設施遭到嚴重破壞，救援部隊利用北斗短報文通信發出信息，將災情和受災位置報告給救災搶險指揮部。北斗「既知道我在哪、又知道你在哪」的導航、通信一體化優勢，給各應用方留下了深刻印象。

十年過去了，北斗短報文通信功能已廣泛應用到各行業，特別是在保護我國漁民、維護國家海洋權益上發揮著重要作用。

如今，「吉星」不僅在導航信號上兼容北斗二號，在短報文通信功能上也有了新突破。單次可發送千餘字元，實現了從「簡訊」到「微信」的跨越，足以將突發情況一次性說清楚；還支持圖片發送，應用場景將更為豐富。同時「吉星」的接收信號能力也大幅增強，可使用戶終端進一步小型化，並能與手機號互聯，用戶體驗將大大提升。

為了承載強大的功能，五院為「吉星」配備了東方紅三B（導航）衛星平台，這是我國現役規模最大的衛星平台之一。不過，各種通信載荷給整星的電磁兼容帶來極大挑戰。劉天雄表示，研製團隊集智攻關，高水平地解決了該難題，使「吉星」成為通信、導航一體化設計水平最高的衛星。另外，大平台裝載的充足燃料，以及一系列可靠性設計，也讓「吉星」的設計壽命創下了北斗家族的新高。

來源：科技日報 圖片除註明外均由中國航天科技集團一院提供

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