Ka星间链路相控阵天线让北斗卫星相互对话

前不久，北斗全球导航系统首发星星间链路天线方案尘埃落定，中国航天科技集团公司五院提出的方案脱颖而出，其在北斗全球导航系统工程中的卫星抓总地位进一步巩固。作为方案中至关重要的技术，五院总体部发挥集成优势，组建“联合创新舰队”，成功创新研制出国内首台“Ka星间链路相控阵天线”，为方案锁定立下汗马功劳。孙家栋院士在前不久对该部的调研中，对该产品给予了肯定，并对相关技术提出了具体要求。

　　不“扭脖子”就可为卫星搭桥

　　北斗全球导航系统对星间链路提出严格的技术需求，要求在各个导航卫星之间实现“实时对话”。与依靠机械转动的传统天线不同，相控阵天线不用“扭脖子”，就可以随时为不同的卫星“牵线搭桥”，因此成为搭建星间链路的必然选择。

　　作为星间链路最核心、最关键的设备，“Ka星间链路相控阵天线”具有电性能指标要求高、重量体积功耗小、工程化难度大等诸多技术难点。其组成元器件繁多，研制工作涉及微波、天线、电子等多个专业，与卫星研制相比，仅缺少推进专业，已不再是简单的单机产品，具有极强的系统性。不少科研单位也看到该天线的重要性，很早就启动了相关研究工作，有的还调集精兵强将进行研制。

　　五院总体部以承担国家重大科研任务、确立竞争优势、夺取技术制高点为己任，以应用需求为牵引，展开了系统谋划，主动加入到激烈的竞争中，通过自主投入资金、创新组织与管理模式、凝聚核心专业等，最终成功研制出国内首台“Ka星间链路相控阵天线”，在激烈的竞争中脱颖而出，得到专家和领导的一致好评：“这是总体部各核心专业的集体结晶，产学研相结合工作的典范”。

　　集成、高效的研制思路

　　针对Ka频段相控阵天线技术的研究始于“十五”期间，总体部已积累不少相关技术。该部高度重视本次“Ka星间链路相控阵天线”攻关工作，在星间链路体制尚未确定、研制任务分工尚未获得上级机关明确支持的情况下，建立了自主投入跟进机制，大力培育相关核心技术和产品。截至目前，该部就“Ka星间链路相控阵天线”自主投入研发经费累计已达1亿元，并已根据研制需求制定了后续经费投入计划。

　　在该天线攻关初期，该部抽调了天线、热控、机械、电子、供配电、空间环境等多个专业的优秀人才，成立了专门的技术攻关团队，开展协同攻关，仅用14个月，就研制出国内首台符合方案要求的“Ka星间链路相控阵天线”产品。

　　在型号研制任务基本明确后，该部又迅速成立了专项项目办，推进相关工作，并发挥自身强大的工程化能力，将该天线的研究重点由电性能的实现，向长寿命、高可靠的航天工程系统应用转移。该部攻关团队以年轻人为主，在完成研制任务的同时，也有力地促进了年轻技术人员的快速成长。相控阵天线技术负责人年仅34岁，团队平均年龄31岁。

　　在“Ka星间链路相控阵天线”攻关研制中，该部研制团队采用“分大为小、逐个击破”的办法，将任务分解成三大步，每一大步又细分出十余小步，每一小步以天为单位，设置细致的推进节点。通过快速完成风险识别、快速进行方案修正、节约有限研制资源，确保了研制任务按最优路线高效推进;同时，强化团队内部及与合作单位之间的沟通交流，发挥技术集成优势，准确快速地传递信息，实现工作快速响应;此外，借鉴技术“归零”的方法建立检讨机制，通过一套专门的快速检验方法，确定技术实现路径的准确性和规范性，有效避免了过程的反复。通过小步求快、阶段评估求稳双结合的方式，提升了进度管理能力与创新效率。

　　就这样，该部在一年内突破了“Ka星间链路相控阵天线”的宽角扫描技术、收发组件技术等9项关键技术，完成了整星总体布局、力学环境适应性等8 个工程化设计和试验。在上级领导及五院多次组织的由国内多家研究单位参加的系统测评中，该部研制的“Ka星间链路相控阵天线”均以系统指标最优、技术成熟度最高、空间环境适应能力最强等特点胜出。

　　目前，该部正在按既定流程紧锣密鼓地开展相关研制与生产工作，力争尽早实现首飞，让相控阵天线“巡视九天”，让北斗全球导航系统“威震四海”。