每一个大国都想建立自己的卫星导航系统,因为谁也不想在这方面受制于人。而在全球卫星导航系统的激烈赛道上,印度的区域导航卫星系统(NAVIC)曾怀揣着超越北斗和GPS的宏大梦想,高调登场。然而多年过去,现实却给了印度沉重一击,如今的NAVIC正摇摇欲坠,站在了全面瘫痪的悬崖边缘。
印度的卫星导航系统发展之路起始于2006年,当时印度政府正式批准实施印度区域导航卫星系统(IRNSS)计划,后被命名为NAVIC,预计耗资160亿卢比(约合3.5亿美元) ,立志打造一个属于自己的、能与全球顶尖卫星导航系统媲美的存在。
从2013 - 2018年,印度先后发射了9颗第一代导航卫星(后来又发射两颗),一时间,印度国内信心爆棚,媒体与民众纷纷吹嘘该系统在精度上必将超越美国GPS和中国北斗,成为全球最先进的卫星导航系统。
理想很丰满,现实却很骨感。如今,印度的这一卫星导航系统正处于风雨飘摇之中。据印度官方数据透露,NAVIC系统最初发射的11颗卫星,如今仅剩下4颗还在运作。更糟糕的是,在这苦苦支撑的4颗卫星里,编号为IRNSS - 1B的卫星早已超期服役。
这颗卫星原本设计寿命10年,如今却还在“超龄”坚守岗位,随时可能“罢工”。
但更令人担心的却不是它,而是IRNSS - 1F卫星,其不仅即将达到设计寿命的终点,还屋漏偏逢连夜雨,有消息称这颗卫星上面的三个原子钟已经坏掉了两个,只剩一个在运行,工作状态岌岌可危,大概率也会很快坏掉。
原子钟作为卫星导航系统的核心部件,犹如系统的“心脏”,为卫星提供精确的时间基准,一旦原子钟出现问题,整个定位系统就会陷入混乱。
但在NAVIC系统首批发射的8颗第一代卫星中,竟然有5颗卫星的全部3个原子钟都完全失效,如此高的故障率令人咋舌,也充分暴露了该系统在关键部件上的严重缺陷。
为了挽救这一颓势,印度试图通过发射新卫星来解决问题,然而新的卫星发射也并不顺利。就在今年1月,印度发射的第二代NAVIC卫星NVS - 02又遭遇了重大挫折。
印媒报道称这颗卫星在发射后,星载发动机点火失败,导致卫星被困在初始轨道无法升空,根本无法到达预定轨道投入正常使用,印度方面本来试图通过这颗新卫星来拯救整个导航系统的计划,现在看并没有如愿。
印度的卫星导航系统为何会陷入如此窘迫的境地?这背后其实暴露了印度航天工业在多个环节存在的技术短板。
首先,关键器件的可靠性严重不足。印度虽然从瑞士采购了号称“业界领先”的原子钟,可批量出现的故障表明,要么产品本身就存在缺陷,要么就是印度在系统集成和质量控制方面存在严重漏洞,无法保障原子钟在太空中稳定运行。
其次,卫星平台技术不够成熟。从NVS - 02卫星发动机点火失败就可以看出,印度在卫星姿态控制和轨道机动技术上还不够稳定,难以确保卫星准确进入预定轨道并正常工作。
再者,印度的太空发射能力也相当有限,每年最多进行5到7次发射任务,且成功率不够稳定,这使得印度在补充和更新卫星时面临巨大挑战。
印度原本的目标是打造一个包含五型导航系统的庞大体系,如果成功,其先进性的确值得称赞,现在来看要实现这一宏伟目标,印度还有很长的路要走。
在技术层面,印度必须解决关键器件的可靠性问题,加大研发投入,提高自主研发能力,减少对国外产品的依赖,确保原子钟等核心部件的稳定运行;同时,要大力提升卫星平台技术,攻克卫星姿态控制和轨道机动技术的难题,提高卫星发射的成功率和入轨精度。
在航天工业体系建设方面,需要完善产业链,加强各个环节之间的协同合作,提高整体效率和质量控制水平;还要增加太空发射频率,建立稳定可靠的发射机制,为导航系统的卫星更新和扩充提供坚实保障。
反观我国的北斗卫星导航系统,自1994年立项以来,一步一个脚印,实现了从无到有、从区域到全球的伟大跨越。北斗三号全球卫星导航系统现有56颗在轨卫星,数量几乎是GPS卫星的两倍,更是NAVIC设计规模的8倍。
在技术指标上,北斗系统在全球范围内的水平定位精度达到1.53米,垂直精度达到2.59米;在亚太地区更是能实现水平精度1.32米、垂直精度2.14米的高精度定位,并且还具备短报文通信等独特功能,在全球卫星导航领域可谓独树一帜。这也是我国“北斗”被一些专家认为是全球最先进卫星导航系统的原因。
更值得期待的是,我国已经公布了下一代北斗系统的发展规划。计划在2025年完成关键技术攻关,2027年左右发射3颗先导试验卫星开展新技术体制试验,2029年左右开始发射组网卫星,2035年完成系统建设。
有资料显示下一代北斗系统将以“精准可信、随遇接入、智能化、网络化、柔性化”为代际特征,优化星座架构形成高中低轨混合星座,全面提升时空基准维持精度和自主运行能力,持续提升服务性能。
而且它还将建设集成高效的一体化地面系统,实现资源弹性调度、数据共享使用、业务连续运行;开发覆盖地表至深空的各类用户终端,以及与其他不依赖卫星的定位导航授时手段融合的各类用户终端,实现用户多场景、高精度、智能化使用 ,这无疑将进一步巩固我国在全球卫星导航领域的领先地位。
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