7月31日，北斗三号全球卫星导航系统正式开通。北斗导航工程在我国航天史上画下浓墨重彩的一笔，树立了我国航天强国征程上的又一座里程碑。回溯北斗三号的建设历程，万众瞩目的背后，有一项鲜为人知的成就——宇航元器件自主可控。
提早启动 着眼未来
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将视线放回到十年前，当时，我国宇航元器件面临着国产器件高端核心产品基础薄弱，进口产品不可控的严峻形势。北斗三号“两总”高瞻远瞩，在型号立项之初就将宇航元器件国产化工作同步启动，确立了在北斗卫星导航系统建成之时，同步实现核心元器件100%自主可控的宏伟目标。
实现核心元器件100%自主可控，要从元器件选用源头入手。航天科技集团五院（以下简称五院）北斗型号项目办和五院物资部一起划定了北斗卫星系统所用核心元器件选用范围，确定了核心元器件基于自主研发新产品，结合应用验证，成熟一个，使用一个，直至最终全部自主可控的工作原则，为元器件自主保障工作标明了方向。
型号设计人员和物资保障人员针对当时自主保障能力现状进行了规划分类，并提出了针对性选用策略和解决方案。对于成熟产品进行直接选用；对于具有自主研制基础但产品尚未成熟的，通过应用验证，找差异，补短板；对于技术基础薄弱，产品研制难度大的，牵引加快关键技术攻关，早出产品。
根据国产元器件研制情况，北斗型号设计研制人员和元器件专家及工程师队伍通力合作，深入论证、反复迭代，在纷繁的国产元器件中开展选型定型工作，最终将关键元器件品种有效压缩40%以上。微处理器统型为一种，DSP统型为一种，高速A/D统型为一种，接口电路统型为两种……为我国宇航元器件国产化工作规划了技术路线，奠定了良好基础。
应用验证 扫清障碍
为确保国产新型元器件由样品快速成为产品，元器件应用验证成为主要抓手。卫星“两总”和元器件专家团队以极大的魄力、负责的态度和严密的工作，在飞行试验星上便成功使用80多项通过应用验证的国产新型元器件，增强了型号使用国产元器件的信心，为组网卫星大批量使用国产新研元器件铺平了道路。
应用验证工作有效降低了新研国产元器件的使用风险，型号设计师通过参与应用验证，加深了对元器件的了解，提高了合理使用国产化元器件的技术能力；同时及时将验证发现问题反馈至生产厂，指导产品改进，促进了新型元器件研制与使用的“双成熟”。
目前，五院物资部在实施北斗专项应用验证工作中，通过及时发现新型元器件产品设计、制造等质量隐患，已经指导近百项元器件完成产品改进，解决了国产元器件“不好用”的问题；通过确定100余项元器件应用范围及限制条件，解决了设计师“不敢用”的问题；通过及时发现并处理100余个国产新型元器件的实际应用问题，解决了“用不好”的问题。
抗辐加固 保证关键
具备良好的抗辐射能力是宇航元器件与一般元器件的最大区别。五院物资部通过不断牵引抗辐射产品和相关技术提升，推动宇航元器件国产化工作。
在北斗工程早期研制阶段，国产抗辐射加固集成电路极为稀缺。北斗型号项目团队和物资部技术团队牵引指导生产厂家从设计入手，实现元器件产品的抗辐射加固，并不断完善改进，连续突破1微米、500纳米、350纳米、180纳米、130纳米体硅工艺抗辐射加固难关，不断提高我国宇航元器件抗辐射产品和技术的水平。同时，五院物资部依托北斗长寿命卫星保证要求和工程实践，制定了宇航元器件辐照试验标准及元器件CAST采购规范，将抗辐射要求标准化、制度化。
五院物资部开发了具有自主知识产权的元器件在轨辐射效应预计软件ForeCAST，利用该软件可提升元器件抗辐射评估结果的准确性和型号可用性，尤其降低了对航天器电路系统有破坏性甚至致命性打击的辐射效应——单粒子效应带来的风险。
五院物资部不断强化元器件抗辐射保障能力，通过研究元器件低剂量率辐照实验技术，建立相关试验方法，确定了60多项产品抗辐照能力，牵引20余项产品完成改进提升，并于2015年开始在北斗三号组网卫星中全面推广使用，保证了北斗三号在轨稳定运行；牵引建立了抗辐射模拟双极工艺平台，使得相关单位拓展研制了60余项产品。目前，我国抗辐射双极模拟电路年供货能力达到60万只，抗辐射三极管年供货能力达到100万只，能力提升了20倍。
近年来，五院物资部自主可控步伐日益加快，突破了电源等关键单机用VDMOS器件单粒子安全工作区等评估技术，打破进口制约，大大提升了元器件保证能力。目前，我国抗辐照VDMOS产品年供货能力从无到有，实现多单位供货，年产能已达10万只。
工程实践 引领行业
伴随北斗三号卫星一次次腾空，北斗工程牵引了我国宇航元器件事业的快速发展。
以北斗工程为应用背景，元器件国产化同型号研制前所未有地紧密结合起来。元器件研制与使用目标明确，元器件研制厂家与使用单位在型号任务中互帮互利，元器件研制方与使用方的积极性都得到了极大提升。
北斗卫星的组批生产模式，推动了核心元器件技术和产品快速发展，一方面新型元器件宇航型号应用进程大大缩短。元器件从完成研制到型号批量装机的应用周期由以往的2至3年缩短到9至12个月，实现了国产新型元器件批量研制、验证、快速应用和风险可控。
另一方面，核心元器件新产品研制和生产供应能力得到迅速提高，多项元器件纳入优选目录。以抗辐射CPU等为代表的核心器件已在多个航天器型号推广应用，采购规模达数十万只，我国宇航关键元器件产业规模和技术水平大幅提高，促进了宇航元器件应用生态环境良性发展。
在北斗全球导航系统实现核心元器件100%自主可控的征程中，有型号研制人员夜以继日攻关的身影，有物资保障人员废寝忘食拼搏的足迹，我们相信，拥有了中国芯的北斗星，将在太空中闪耀出独特的光辉。
来源：五院物资部
(来源：百度 百家 综合)
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