——北斗导航卫星核心部件国产化研制历程纪实

随着2015年7月两颗新一代北斗导航卫星发射升空，我国北斗卫星导航系统向全球覆盖的步伐进一步加快。北斗已广泛应用于测绘、交通运输、海洋渔业、电力、能源、精细农业等专业领域，以及智能手机、车载导航等大众消费领域。GPS与北斗兼容应用正逐渐成为国内外厂商的主流技术方案，从而使北斗终端社会总持有量从百万规模跃升至目前的千万量级，其中国产北斗及北斗兼容型终端销量已超过400万台套。

同时在“加快”的，是我国空间型号关键部件和器件的国产化和自主可控步伐。

临“急”受命，打破进口依赖

我国空间关键部件长期以来依赖进口，多个型号饱受进口之苦，价格昂贵周期长不说，进口还需要向国外报备轨道频段等关键参数，更重要的是常常受到禁运或限制，受制于人。

在这种情况下，北斗导航二期专项工程确定了关键部件全面国产化的目标。北京航天微机电技术研究所承担了四类关键产品的国产化研制任务，包括微波开关、1553B总线电缆网单机类研制任务和大功率电缆组件及1553B连接器、耦合器、变压器的系列产品研制任务等。其中微波开关是系统微波信号的路由器，相当于系统的关节;大功率高频电缆组件是微波信号的传输通道，相当于信号的血管;总线电缆网是系统控制网络，相当于系统的神经系统……这些，都是型号的关键核心部件和器件。

这次的任务无疑是一次艰巨的挑战。其一是时间紧迫，虽然接到任务时离发射尚有不到4年的时间，但是去掉整星的装配联试时间，留给部件的研制时间并不多，多个部件要求在一年内完成研制定型，一年半完成产品交付，相比通常的宇航部件的研制周期大大缩短。其二研制产品的技术指标要求高，关键指标甚至高于目前国外同类产品.以微波开关为例，L波段大功率开关的功率和微放电指标比国外产品高一倍以上。

也就是说，中国航天人要在有限的时间内，研制出比国外公司更优良的产品!

自主创新，敢于超越国外

航天人从来不怕硬仗。

L波段大功率微波开关，是北斗导航卫星国产化项目的难点和硬骨头。这个开关的功率和微放电指标远高于国外同类产品指标，采用国外产品的传统结构已经不能满足型号的要求。研制团队迎难而上，推翻了国外产品的结构方案，大胆创新设计了全新的导行结构和驱动结构，突破了微放电抑制等关键技术。该结构设计巧妙，稳定可靠，一举超越了国外产品的水平，达到了型号的要求。

在宇航用射频电缆组件的研制过程中，电缆绝缘层在高低温交变环境下的收缩是影响产品稳定性的巨大障碍。有资料表明，国外的宇航用电缆组件在装配前都要进行“预处理”，但“预处理”的方法是核心商业机密，谁会告诉你?中国航天人毅然开始了自己的探索之路。为了找到合适的方法，电缆组件设计师在闷热的试验厂房一待就是好几天，来回在高低温箱之间倒换着样品，通过理论计算和大量的试验摸索，最终确定了合理可行的预处理方案。

敢啃硬骨头，变中求新、新中求进，航天九院走出了一条正向设计、自主创新的技术路线，仅微波开关先后就申报了16项发明专利，开拓了新的产品领域，为国家解决了该产品领域国产化和自主可控的问题。

“食不知味”的艰辛国产化征程

北斗导航卫星型号部件的国产化道路是艰辛的。多少个周末，本该一家团聚，其乐融融的时候，这群航天人在会议室激烈讨论，研究方案;多少个夜晚，本该酣然入眠的时候，这群航天人在试验室和车间埋头苦干，瞪着布满血丝的眼睛在显微镜下观察样品的每个细节;多少个假日，当年轻人本该花前月下谈情说爱的时候，年轻的科研团队在痛苦的抱着脑袋，殚精竭虑地寻求可行的方法和途径去解决面临的每一个问题和细节。

随着两个导航卫星的升空，微波开关、总线电缆网、高频电缆组件，首次正式在空间卫星上飞行，迈出了关键部件国产化和自主可控的第一步。在度过了多少个食不知味、寝不安眠的日月后，航天人终于得到了收获。

全面自主可控，路还远

虽然在北斗导航二期型号中完成了国产部件的首次应用，实现了国产化的第一次跨越，但这只是万里长征的第一步。进口产品在国内其他型号上还是大多数，还需要进一步拓展国产产品的应用，逐步替代国外产品，逐步实现全面国产化，从而实现关键部件的全面自主可控。宇航部件在国际上有广泛的需求，中国航天不能局限于国内市场，我们要面向广泛的国际市场，不断开拓，去直接与成熟的国外公司竞争。

首个“中国航天日”

2016年4月24日是首个“中国航天日”，1970年的这一天，长征一号火箭将我国第一颗人造地球卫星“东方红一号”送入太空，拉开了中华民族进军太空的序幕。前苏联、德国等国家都有自己的“航天日”，中国作为航天大国之一，设立“航天日”对展示中国航天事业取得的成就，推动我国从航天大国向航天强国迈进，具有重要的意义和作用。

相关背景材料

从1992年12月27日，我国正式对处宣布自用卫星导航系统北斗诞生，我国在空间基础设施建设方面迈出了关键的一步，它为我国的国防信息、经济等各方面提供了基础性保障。

2012年12月27日，国家正式宣布北斗卫星导航系统试运行启动，标志着中国自主卫星导航产业发展进入崭新的发展阶段。

在2014年11月17日至21日的会议上，联合国负责制定国际海运标准的国际海事组织海上安全委员会，正式将中国的北斗系统纳入全球无线电导航系统。这意味着继美国的GPS和俄罗斯的“格洛纳斯”后，中国的导航系统已成为第三个被联合国认可的海上卫星导航系统。中国的卫星导航系统已获得国际海事组织的认可。这是该系统向其目标迈出的重要一步：被全世界接受，可媲美美国全球定位系统(GPS)。

随着2015年7月两颗新一代北斗导航卫星发射升空，我国北斗卫星导航系统向全球覆盖的步伐进一步加快。北斗已广泛应用于测绘、交通运输、海洋渔业、电力、能源、精细农业等专业领域，以及智能手机、车载导航等大众消费领域。GPS与北斗兼容应用正逐渐成为国内外厂商的主流技术方案，从而使北斗终端社会总持有量从百万规模跃升至目前的千万量级，其中国产北斗及北斗兼容型终端销量已超过400万台套。

2014年，北斗在交通领域的应用仍为主流，农机高精度应用、安全监控、车联网、物联网和智慧城市等发展进一步带动了新兴市场的迅速成长。在大众应用领域，北斗在汽车前装、智能手机、可穿戴设备等方面的应用实现突破，标志着北斗正全面走进百姓生活。同时，卫星导航与位置服务正在同移动互联网产业加速融合，“滴滴打车”“快的打车”的迅速兴起，引发了基于位置应用服务的新热潮。在国际合作方面，北斗正式得到国际组织认可，成为继美国GPS、俄罗斯GLONASS之后全球第三个卫星导航实用系统，国内正加快开展北斗全球系统的详细规划与研制试验，向2020年全面建成北斗全球服务系统稳步迈进。

回顾历史，在1994年，中国正式启动北斗导航系统建设，比美国的GPS导航系统晚了差不多20年，而现在“三步走”战略已经实现两步，即将在2020年左右实现全球组网。

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