7月25日，搭載兩顆新一代北斗導航衛星的“長征三號乙/遠征一號”運載火箭在西昌衛星發射中心點火發射。新華社照片

　　蘭州晨報訊(記者武永明) 7月25日，搭載我國自主研制的第18、19顆新一代北斗導航衛星的運載火箭在西昌衛星發射中心點火發射升空，并精確入軌和正常運行，這對北斗“雙胞胎”弟兄將為北斗全球組網承擔“拓荒”使命。而被譽為衛星導航定位系統的“心臟”——高精度銣鐘，以及北斗導航二期星用貯箱、北斗導航二期星用二次電源等核心產品均由中國航天科技集團公司五院510所研制。

　　據介紹，此次發射的兩顆北斗導航衛星與此前的北斗衛星相比發生了脫胎換骨的變化，設計壽命從以前的8年提高到12年，部件國產化率提高到98%，其“心臟”、“慧腦”、“鐵骨”等關鍵器部件全部為“中國智造”。

　　高精度銣鐘蘭州造

　　高精度銣鐘是北斗二號衛星系統有效載荷的核心設備，為整個衛星提供時間基準和頻率基準，其穩定度直接決定了導航衛星的定位精度。相比一期銣鐘物理部分，高精度銣鐘物理部分的萬秒和天穩定度提高了一個數量級。導航精度更加精確，自主導航時間延長。

　　高精度銣鐘物理部分不僅繼承了一期銣鐘物理部分的成熟研制經驗，而且從優化設計、元器件選用、裝配、測試、批產，每一個環節均體現了自主創新。

　　銣鐘被譽為衛星導航定位系統的“心臟”，是決定定位系統性能的主要因素之一。510所經過數年的研制，相繼攻克了銣鐘壽命、長期穩定度等難題，研制出中國第一臺銣鐘。相比之前，新一代高精度銣鐘的定位、測距和授時等功能更加精準，可提供更加精確的定位服務。

　　北斗導航二期星用貯箱

　　貯箱和氣瓶是衛星的通用產品，它們和汽車的油箱一樣，貯存并管理著衛星所有的推進劑，并按工作指令適時向軌控和姿控發動機提供推進劑，對衛星運行方向和姿態進行有效控制，是整個衛星的動力來源和衛星推進分系統的關鍵部件。510所是我國衛星貯箱氣瓶的主要供應商，在北斗導航二期工程任務中，先后生產交付各類推進劑貯箱30多只。

　　北斗二期衛星推進劑貯箱為全金屬焊接結構，由上下半球組件、圓柱段、支撐裙貯箱管理裝置等組件焊接而成。為了適應導航衛星長期在軌工作要求，貯箱在繼承相關成熟技術的基礎上，實現了兩大創新。一是整體外形為上下半球加中間圓柱的形狀，二是在工作壓力不變的前提下，通過優化設計，半球殼體壁厚減少了15%，通過調整圓柱段長度，使容積增加近30%。這一增一減，對制造工藝提出了考驗。

　　北斗導航衛星貯箱在研制過程中，由于批量大、節點緊，510所將以前按技術流程組織生產的模式，轉變為按零組件組批生產模式，實行表格化管理，生產進度細化到每一個工序。

　　北斗導航二期星用二次電源

　　二次電源是將衛星一次電源電能變換為另一種形式和規則電能的裝置，用以滿足不同用電設備的需要，是衛星電源系統的重要組成部分。510所在北斗導航二期研制工作中，承擔的二次電源模塊涉及數據處理、原子鐘、測控、通信、環境監測等多個分系統和單機設備，產品技術指標非常復雜。

　　相比于二代一期，北斗導航二期二次電源的功率更大，一般通用產品最大功率為80瓦左右，相控陣天線用二次電源則高達280瓦。為了滿足不同用電設備的需求，產品不得不采用多種電路變換方式完成功率變換，最多的時候達到了14路輸出。不僅如此，產品要滿足輸出電壓時序、輸入分步加電和過流關機等一系列特殊要求。這每一項性能指標都對設計和裝配是重大考驗。

　　為了實現小電壓輸出的精度控制和大電流輸出的穩定性，科研人員在設計中進行了諸多創新。以相控陣天線用大功率電源為例，該產品在繼承此前積累的成熟技術基礎上，首次采用了其它常規電源沒有使用過的平面變壓器技術和倍流同步整流技術，使產品中使用的磁性件數量降低、體積減小和功率容量增大。為進一步縮小電感體積，采用了磁集成技術,極大地提高了整個變換器的動態響應速度，并減小了變換器的體積。星載氫鐘配套高壓電源是本次任務的另一個關鍵項目，其外形尺寸小,是一個13厘米×9厘米×4.5厘米的長方體，重量也只有一斤過一點，但是輸出電壓卻高達3000伏，研制難度極大。研制人員通過提高開關頻率、優化工藝裝配、采用新電路等多項配套措施，使產品的技術指標和可靠性得到了大幅提高。

　　二次電源研制除了設計之外，裝配工藝非常關鍵。雖然產品整體比較小，但是每個模塊里面裝配的元器件數量多、體積小，在焊接過程中，稍不注意，焊膏噴涂量多一點兒，就容易產生“橋連”現象，引起短路或誤差，造成難以估量的損失。操作人員在試驗中反復探索，成功掌握了高密度引腳器件的焊接工藝，將集成電路器件的可焊接引腳間距減小到了0.5毫米。產品經過檢驗，所有引腳間距的器件無一“橋連”，焊點飽滿，符合工藝要求。