北斗卫星系统以北斗七星命名,具有为中华民族指明方向、区分四季、报时的传统意义。
同时,它也是中国迄今为止建造的规模最大、最复杂的空间系统之一,覆盖面最广,服务性能要求最高,与人们生活息息相关。 同时,它也是联合国认可的全球四大导航卫星系统之一,与其他系统(如美国的GPS、俄罗斯的GLONASS、欧盟的Galaleo)一起为世界提供导航和定位服务。
空间段:北斗系统的空间段由多颗地球静止轨道卫星、倾斜地球同步轨道卫星和中圈地球轨道卫星组成。
地面部分:北斗系统的地面部分包括主控站、时间同步注入站、监测站等多个地面站,以及星间链路运控设施。
用户细分:北斗系统的用户细分包括与其他卫星导航系统兼容的芯片、模块、天线等基础产品,以及终端产品、应用系统、应用服务等。
习卫星跟踪控制中心在北斗卫星系统中发挥着重要作用。 该中心作为北斗测控和星间链路管理的核心系统,负责对北斗所有卫星的日常运维、日常控制和异常处理进行管理和监控。
目前,习卫星测控中心管理的卫星数量已超过300颗,其中最引人注目的是由52颗北斗二号和3颗卫星组成的庞大星座。 这个星座是中国规模最大、范围最广、服务性最强、最复杂的航天工程之一,与人们的生活息息相关。
对于北斗卫星系统来说,其卫星轨道包括倾斜地球同步轨道(IGSO)、中轨地球卫星(MEO)和地球同步轨道卫星(GEO),均为低轨道。 因此,一旦北斗卫星发生故障或结束生命,就只能被推入所谓的“坟场轨道”。
此外,北斗卫星系统的数量超过了实际需要的数量。 如果一颗卫星发生故障,其他卫星可以继续提供定位信号。 根据设计,北斗卫星导航系统的可靠性被打断了04次,这意味着卫星定位信号的故障可能每两年半才发生一次。 北斗卫星的实际寿命约为12至16年,如果卫星出现严重故障,备用卫星将立即接管其功能。
天上的卫星有时候和人一样有小病和痛,尤其是北斗这样的卫星,精度要求特别高,稍有小故障就可能影响其导航精度,管理天上的星星,这项任务漫长而艰巨,对于所有卫星管理员来说,最困难的时刻就是“星星没了”。 当卫星与地面传输数据时,通常会有向上和向下的信号,并且卫星已经在数百公里甚至数万公里的高度长期运行。
一般来说,卫星在轨道上发生故障或燃料耗尽后,由于维修成本高昂,很少更换或维修。 低轨道卫星在发生故障或结束生命时可能会坠入大气层或燃烧或掉入航天器墓地。
对于**值的低轨道卫星,如果发生故障,可以考虑维修。 然而,卫星维修是一项极其复杂和昂贵的任务,需要宇航员进行太空行走,并且需要特殊的设备和技术。 因此,卫星维护目前仍然是一项相对不常见的活动。
一般来说,如果卫星在轨道上发生故障,就不可能更换和修理它,因为修理成本太高。 不过,对一些高价值的低轨卫星进行在轨维护还是具有成本效益的。 例如,美国航天飞机可以抓住一颗发生故障的卫星,在航天飞机敞开的货舱中修理它,然后将其送出去继续工作,或者让宇航员走出太空舱修理卫星; 如果故障太严重而无法当场解决,航天飞机还可以将有故障的卫星带回地面进行检修,然后再将其发射到太空。
美国宇航员五次乘坐航天飞机修复“哈勃”太空望远镜,延长其寿命,赋予其新的生命力。
1984 年 11 月,发现号航天飞机有两颗失败的通信卫星,即西联汇款星 6 号和帕拉帕 B2。 两颗通信卫星被运回地面进行维修。 其中,“西联之星6号”经过维修后,更名为“亚洲1号”通信卫星,并于1990年4月由中国携带。