7月25日發射成功的北斗導航雙星“兄弟”屬于我國北斗導航衛星系統建設戰略第三步（于2020年左右，建成由5顆靜止軌道衛星和30顆非靜止軌道衛星組成的覆蓋全球的北斗衛星導航系統，前兩步即建立起完善的北斗導航試驗系統和覆蓋亞太地區的北斗衛星導航系統已實現）的初始階段，作為北斗家族的新成員，在繼承前面“眾兄弟”優點的基礎上，又有著自己獨特的優勢。“我們在推進北斗導航衛星研制的過程中，不斷創新理念、技術，優化流程，升級產品，從這個角度來講，北斗導航雙星‘兄弟’是他們哥哥們的升級版”，中國航天科技集團五院北斗導航衛星系統總設計師謝軍告訴記者。
壽命長 性能指標大跨越
在之前北斗導航衛星8年可靠性設計基礎上，此次發射的兩顆衛星壽命將提高到12年，這對衛星的總體設計和各分系統都提出了更高的要求。
五院總體部立足于任務需求，自主研發了我國首個全桁架式衛星平臺，形成了具有自主知識產權的星間鏈路網絡協議和系統方案的設計，為全球系統快速組網奠定了堅實的基礎。
衛星在軌穩定工作12年，控制分系統要實現至少60天完全自主運行的目標，這對衛星的“大腦”提出了極高的要求。五院502所研制的首個高軌衛星綜合電子系統被稱為“最強大腦”，它的成功在軌應用，推動著中國航天綜合電子技術的跨越式發展，為衛星電子系統智能化、集成化、輕量化和高可靠尋求了最優的解決方案。研發自主可控的“中國芯”是搭建“最強大腦”十分重要的一步。衛星上應用了我國自主知識產權的四核片上系統SoC2012和國產化ASIC芯片，這兩種產品從方案到控制算法，從硬件到SpaceOS2.0操作系統、再到應用軟件，均為100%中國制造，其性能大幅超越上一代產品。中心管理單元（CMU）是“最強大腦”的核心產品，質量較過去減少了1/3多，功耗、體積大大減小；計算性能是之前導航衛星的3倍，通信能力和可靠性均達到國際先進水平，自主管理、自主診斷和生存能力得到全面提升。
衛星采用全新導航衛星專用平臺，動力系統首次全面采用了五院502所研制的新一代雙組元10N發動機即10NG，重量只有600克，卻承擔了衛星整個壽命期間的姿態控制與軌道調整任務，是我國目前唯一使用的長壽命雙組元姿控發動機。相比于之前導航衛星上做出重要貢獻的10N發動機，10N改進型發動機增加了更多的“技能”：其節省的燃料可以為衛星延壽的時間將以年計；最長累積點火時間可達到90小時以上；動作的準確度和精度提升了整整一倍，保證了在任何時間任何地點，只要衛星需要，都能在第一時間毫無偏差的做到位。
隨兩顆衛星成功遠征的CMOS小相機是中國航天科技集團五院508所CMOS相機家族的“第二代＋”產品。在外形上，相機成功“瘦身”1/7，體積和功耗也大幅降低，在太空實現了“環保經濟”；相機首次具備了一張16G的內存卡，可以存儲256張照片；首次采用多斜率積分成像技術，在以往全局測光的基礎上新增局部測光功能，可以對想要呈現的具體景物單獨測光，保證圖像更加清晰自然；該技術還提高了圖像的動態范圍，避免照片曝光過度或光線太暗導致的成像模糊，使相機足以應對太空中惡劣的成像條件，圖像質量顯著提高。
五院510所研制的高精度銣鐘是兩顆衛星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精準度。相比前期導航衛星銣鐘物理部分，高精度銣鐘物理部分的真空萬秒穩定度提高了10倍，導航精度更加精確，自主導航時間延長。
科學干 研制效率大提升
為了讓“雙星”兄弟順利與天上的“眾兄弟”匯合，更好的完成使命，廣大航天科研工作者勇于創新，優化流程，在研制過程中，探索出了很多提高效率的方法。
經過前期北斗導航衛星的探索與實踐，五院總裝與環境工程部形成了整星批試驗的技術體系，具備了完整的批試驗技術流程，研制出成套的批試驗專用工裝，在國內首次實現了大型航天器批量化熱試驗，縮短了試驗周期。剛剛發射成功的北斗導航雙星就實現了并行熱試驗，這是國內首次中型衛星雙星在同一容器內并行進行熱平衡、熱真空試驗。另外，在衛星的振動試驗中，該部還采用了力限振動控制方法，此方法首次在正樣星應用，標志著該技術的逐步成熟。
仿真系統的應用為研制任務的順利完成提供了技術支持和質量保證。總裝工藝師們發明了基于航天器裝配仿真技術的虛擬裝配方法，實現了衛星群總裝流程優化、大重及特殊設備安裝、逆流程操作等難題解決方案的可行性驗證與風險分析，關重設備安裝及逆流程操作一次合格率100%，既省時省力，又能提前發現裝配風險；電磁兼容仿真系統也為五院529廠研發的一種插板式二次電源產品做出了突出貢獻。這種電源產品是將6個小模塊電源集成在一起的板卡式組件產品，集成度高帶來的是復雜的電磁影響關系，試驗次數多是影響任務進度的難點，而在仿真系統的幫助下，原來要驗證一個設計，往往需要做十幾次試驗，現在在電腦中進行仿真，不光速度快，還能直接生產各種數據，讓設計師改進設計時有據可依。
北斗導航衛星貯箱的研制，批量大、節點緊，五院510所將貯箱產品的生產過程劃分為通用相似零組件生產階段和產品組裝階段，將以前按技術流程組織生產的模式，轉變為按零組件生產，實行表格化管理，生產進度細化到每一個工序。打破型號壁壘，避免了由于缺乏整體協調、各型號之間搶占生產資源的現象，使生產線上的每個環節的能力都發揮到最佳，提高了生產效率。
作為北斗家族的新成員，雙星“兄弟”的亮點還有很多很多；科研人員的創新故事也遠不止這此，在此只能截取其中的代表加以介紹，期望大家對這個“家族”有更深的了解，對我們的北斗導航系統更有信心！
