北斗引领自主研发高水平

卫星导航关乎到国家战略安全。作为我国自主发展、独立运行的全球卫星导航系统，北斗导航卫星在一开始就对独立研发和掌握核心技术提出了更高的要求。

航天科技集团五院529厂作为我国航天器研制的主力军，通过自主创新和技术攻关，用新材料、新产品、新技术为北斗导航卫星烙上了“中国印”。

新材料 为北斗安上中国翼

如果把太阳翼比作卫星的翅膀，那么高模量碳纤维就是这双强壮的翅膀上不可替代的关键材料。但是在十几年前，我国宇航型号所使用的高模量碳纤维几乎全部依赖进口。要提高北斗导航卫星国产化率，同时也为保证研制进度，就必须改变这种受制于人的被动局面。

在国家预研项目的大力支持下，529厂从2006年就开始着手国产碳纤维替代进口碳纤维的相关研究。通过对国产碳纤维进行评价、表征，对纤维与树脂匹配性等方面进行研究，结合开展从材料、标准样件、结构缩比件一直到1：1鉴定产品的“积木式”的验证，解决了国产高模量碳纤维的基础应用工艺问题。

然而，要将国产碳纤维在北斗导航卫星上应用，并不是简单的替换关系，工艺参数、操作方法都需要重新摸索。技术团队首先对设备进行了改造，接着对参数进行了优化，解决了纤维与树脂浸渍、纤维束展开均匀性和纤维损伤控制等产品工艺问题。终于在2014年，国产高模量碳纤维在北斗三号首发试验星太阳翼上成功实现国产关键材料在轨应用，打破了国外在该领域材料的垄断。

就这样，经过“台下十年功”的磨练，国产高模量碳纤维的工程化应用之路逐渐打通，解决了卫星太阳翼基板研制的燃眉之急，满足了高刚度、轻量化的应用需求，解决了关键材料受制于人的问题，为北斗导航卫星安上了一对国产化的翅膀，也为北斗三号卫星研制提供了坚实保障。

新产品 为北斗打造“中国心”

作为星上电源产品的主要承研单位，529厂在核心器件国产化和铷钟电源、氢钟电源等重要产品的自主研发上都书写了自己的精彩。在北斗三号研制任务开始后，529厂制定国产化验证的技术流程，设计国产化器件验证装置，开展宇航DC/DC变换器用国产控制芯片、功率MOS管的应用验证工作，完成了核心器件国产化替代，掌握了相关核心技术。

其中，原子钟号称“导航卫星的心脏”，其重要性可见一斑。529厂承担了北斗三号卫星使用铷钟和氢钟两种原子钟电源的研制任务，通过集中攻关和研发，实现了从铷钟电源、高精度铷钟电源、甚高精度铷钟电源、氢钟电源等重要产品的突破，也为529厂形成一支富有战斗力的电源模块设计研制团队提供了很好的检验场，为壮大星上电源技术实力提供了宝贵的经验。该厂李廷中总师自豪的说：“每一颗北斗导航卫星上都有我们自主研制的电源产品！”

基于研制任务中积累的良好技术基础，529厂承担的北斗卫星任务从产品研制的品种、数量、功率覆盖范围、应用的负载多样性、用户覆盖面等方面都有很大的扩展，在北斗导航卫星系统供电领域发挥了举足轻重的作用。

新技术 为北斗制造中国网

心脏也需要丰富的血管配合才能实现良好的血液循环，而星上的电缆网产品正是卫星的血管，是信息传递、能量传输的网络。因为北斗三号卫星对于卫星轻量化和信息传输速度有着更高的要求，所以星上电缆网的减重和提速是一个迫在眉睫的问题。

先前选用进口的电缆网产品，发现其质量可靠性和供货进度并不能满足北斗卫星研制需要，所以只能自己从零开始干。作为卫星电缆网研制单位，529厂还未接触过国产高速高密度电缆网产品。回忆当时的情形，该厂的中华技能大奖获得者郝春雨师傅说：“虽然之前都没有干过高速电缆网，但是团队从一开始就有信心能够把它干出来！”

这个项目技术复杂、难度大、创新性要求高，挑战很大。面对着挑战，529厂相关团队多方调研和测试，找到合适的材料、器件生产厂家进行合作，并结合宇航型号的操作要求不断地进行产品优化和迭代改进。终于，经过持续的技术攻关，团队突破了电缆网减重和高可靠性的技术难点，在国内首次解决了“轻量化、高密度、高速率航天器电缆网的国产化制造”瓶颈问题，实现了高性能、高可靠航天器电缆网产品的国产化制造目标和型号要求的技术指标，整体技术处于国际先进、国内领先水平，并在北斗三号等型号的电缆产品上实现成功应用，暨满足了北斗卫星研制的需求，同时还在其它卫星领域有很广泛的应用前景。

在北斗工程的引领下，529厂通过自主研发，既解决了北斗三号卫星的技术难题，掌握了核心技术，同时也锻炼出了一支敢打硬仗的研发团队，为后续宇航型号研制培育了一批优秀人才。

(来源：中国空间技术研究院529厂 作者：陈袁)