卫星系统|如何减少航班失联事件发生？这颗卫星或给飞机“永不失联的爱”( 二 )
“天空虽然很大，但是飞机并不能随意飞，天上的航线犹如地面的公路 。”张学军介绍，以往保障这条“看不见的公路”，靠的是沿着飞机的航路航线建在地面上的空管设施 。而现在，因为地面设施覆盖的盲区问题，我们正试着将他搬到天上去 。
由于飞机上设备的改动将带来巨大的成本和漫长的周期，而星基ADS-B载荷不改变飞机上的机载设备 。在如此高度上，卫星接收到的信号与地面站相比非常弱 。再加上卫星覆盖的范围远远超过一个地面站的覆盖范围，其覆盖范围内的飞机数量相当巨大，不同飞机发射的信号会相互干扰 。这些对卫星上接收机的灵敏度和处理能力提出了非常高的要求 。
谈及北航空事卫星一号，张学军说道，“这是我们第一次做卫星上的载荷”；在太空中，载荷会受到高低温及电子辐射的影响，“因为缺乏有关方面设计的经验，我们在最初研制时心里不是特别有底，通过一步步摸索，对相关防护手段的学习、应用，最终克服了难题” 。
“如果卫星发射后不能正常工作，就等于发射了一块砖头 。”张学军笑称，在技术研发压力太大时，他经常驾车去山里兜风，放空自己 。“科研是允许失败的 。但是国家给了我们不少支持，我们只能成功不能失败 。”
在张学军带领下，研制团队突破了多波束相控阵天线、多通道高灵敏度接收算法和解交织技术等多个星基ADS-B关键技术，成功研制出中国首个面向空管运行需求的星基ADS-B载荷 。
未来或以“上帝视角”进行飞机跟踪
按照规划，空事卫星系统包含低轨空事卫星星座、空事卫星地面应用系统和机载系统，可以为航空用户提供全球覆盖的连续实时通信、导航和监视服务，为航空飞行安全提供保障，并有利促进低空空域的开放与通航产业的发展 。该系统将通过“上帝视角进行飞机跟踪”，有望让飞机“永不失联” 。
作为中国空事卫星系统首颗技术验证卫星，北航空事卫星一号目前表现如何？
据了解，该卫星入轨后状态稳定，性能优良，获得了全球空域的大量飞行数据，经过分析表明：繁忙空域内，卫星平均每小时可接收ADS-B消息数超过100万条；最远探测距离达到2000公里以上；半径800公里的设计覆盖范围内，95%位置消息更新间隔低于8秒，目标检测率和报文更新率初步满足空管运行需求 。此次任务的圆满成功标志着我国空事卫星系统在星基航空监视方面达到国内领先，国际先进水平，未来将有能力给航空用户提供基础的全球航空监视和跟踪服务，极大推动我国空事卫星系统全面组网建设的进程，对我国军民航和通航的发展具有极为重要的意义 。
与国内外的同类卫星相比，北航空事卫星一号性能如何？
张学军说，国外对星基ADS-B系统的研究早于国内，在2013年欧洲航天局(ESA)发射的Proba-V卫星就首先验证了卫星接收ADS-B信号的可行性，而欧洲的GOMX-1卫星则验证了基于立方星的星基ADS-B载荷的可行性，随后加拿大Aireon公司建设的第二代铱星系统采用相控阵天线多波束接收的星基ADS-B载荷，具备了提供空管监视服务的能力 。目前北航空事卫一号成功突破了多波束接收高灵敏度解调与解交织技术，在繁忙空域平均每小时接收报文超过100万条，连续24小时接收报文超过1000万条 。这个数据代表了卫星接收机的灵敏度和处理能力，这样推导下来，就能表明北航空事卫星一号在星基ADS-B技术方面达到了国内领先、国际先进水平 。按照北航空事卫星一号的单星评估性能，要实现全球覆盖需要超过300颗卫星进行组网，卫星接收全球航班的ADS-B数据后，通过星间通信和路由传输到国内上空的卫星，再通过卫星和地面信关站通信，下传到地面，然后由地面数据中心分发给各航空用户 。
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