北斗卫星导航系统步入全球

来源:重庆晨报  浏览:576次  时间:2017-11-07
11月5日19时45分,我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭,成功发射两颗北斗三号全球组网卫星。

这是北斗三号卫星的首次发射,也是党的十九大胜利召开后实施的首次航天发射,标志着中国北斗卫星导航系统步入全球组网新时代。

我国于20世纪后期开始探索适合国情的卫星导航系统发展道路,逐步形成“三步走”发展战略:2000年年底建成北斗一号系统,向中国提供服务;2012年年底建成北斗二号系统,向亚太地区提供服务;2020年前后建成北斗全球系统,向全球提供服务。

目前,前两步已实现,中国成为继美、俄之后世界上第三个拥有自主卫星导航系统的国家。

北斗三号定位精度达到2.5-5米

2009年,北斗三号工程正式启动建设。中国卫星导航系统管理办公室主任冉承其曾表示,北斗三号全球组网卫星的首次发射,将稳步推动北斗三号系统建设,加快北斗系统尽早服务全球,造福全人类。

据介绍,与北斗二号相比,北斗三号卫星将增加性能更优、与世界其他卫星导航系统兼容性更好的信号B1C;按照国际标准提供星基增强服务(SBAS)及搜索救援服务(SAR)。同时,还将采用更高性能的铷原子钟和氢原子钟,铷原子钟天稳定度为E-14量级,氢原子钟天稳定度为E-15量级。

“新技术使北斗三号的性能得到大幅提升,空间信号精度(SIS)优于0.5m。”中国北斗卫星导航系统总设计师杨长风说,北斗三号的定位精度将达到2.5-5米的水平,并在保留短报文功能的前提下提升相关性能。

杨长风还表示,新时代北斗发展蓝图是构建国家综合PNT体系建设,就是以北斗卫星导航系统为核心,建成天地一体、覆盖无缝、安全可信、高效便捷的国家综合PNT体系,显著提升国家时空信息服务能力,满足国民经济和国家安全需求,为全球用户提供更为优质的服务。

2018年率先服务“一带一路”

根据计划,2018年年底前后将发射18颗北斗三号卫星,覆盖“一带一路”沿线国家;到2020年左右,完成30多颗组网卫星发射,实现全球服务能力。

“未来,通过一箭双星或者多星的模式发射北斗三号卫星将是常态。”航天科技集团一院长征三号甲系列火箭副总设计师叶成敏说。

服务“一带一路”,北斗在路上。缅甸的农业、林业、土地规划,老挝的精细农业和病虫灾害监测管理,文莱的智慧旅游……目前,北斗系统已覆盖巴基斯坦、沙特、缅甸等近30个“一带一路”沿线国家。

北斗三号卫星制定工程策略时,优先发射中圆轨道卫星。随着北斗全球系统建设的加速推进,将率先覆盖“一带一路”,为沿线国家和地区提供更精准的服务。

■揭秘北斗三号

导航、通信兼备 服务无处不在

北斗三号将怎样实现从国内到区域再到全球卫星导航的“三级跳”?技术层面领先在哪?又会带给国人和世界怎样的惊喜?

国内、区域、全世界: 北斗导航实现历史性“三级跳”

作为世界上三大卫星导航系统之一,遨游在地球轨道上的北斗卫星导航系统,从北斗一号服务国内到北斗二号提供区域服务,再到北斗三号全球组网,源源不断地为广大用户提供精准优质的服务。

自2012年12月27日,北斗区域导航系统正式提供区域服务以来,北斗系统受到了越来越多国家的关注。

2017年1月,北斗二号卫星工程获得国家科学技术进步奖特等奖。航天科技集团北斗二号工程卫星系统总师杨慧表示,北斗二号卫星工程历时8年研制建设,摆脱了对国外卫星导航系统的依赖,实现了历史性的“三级跳”。

航天科技集团五院北斗三号工程副总设计师、卫星首席总设计师谢军介绍,相对于北斗二号区域系统,北斗三号服务区域将扩展至全球,同时,实现了下行导航信号升级与改造等关键技术方面的突破,实现了与北斗二号下行导航信号的平稳过渡,并在此基础上增加了新的导航信号,为用户提供更为优质的服务。

高精度、高可靠、高保险: 北斗三号技术突破看点多

航天科技集团五院北斗三号卫星总指挥迟军告诉记者,北斗三号具备高精度、高可靠、高保险、多功能等特点。

——高精度。北斗三号全球导航系统的定位精度将达到2.5米至5米水平,建成后的北斗全球导航系统将为民用用户免费提供约10米精度的定位服务、0.2米/秒的测速服务,并且将为付费用户提供更高精度等级的服务,卫星设计寿命达10年以上。随着北斗地基增强系统提供初始服务,可提供米级、亚米级、分米级,甚至厘米级的服务。届时,中国北斗的精度将与美国GPS相媲美。

——高可靠。北斗是一个系统工程,用户每一次享受到北斗系统的服务,都必须保证有至少4颗卫星提供服务;北斗又是一个全球覆盖的系统,至少需要有20余颗卫星同时提供稳定服务,这一特点决定北斗系统对质量可靠性要求比单星更高,对产品可靠性的要求更苛刻。北斗还是一个固有属性要求必须连续运行的系统,信号不能中断,系统必须连续、稳定、完好、可靠。

——高保险。北斗卫星全球导航系统采用多重可靠性“加固”措施,可最大限度地增强系统的保险系数。比如,系统建成后运行卫星数量大于服务必需卫星数;同时,北斗三号卫星还采用了软件冗余、故障自我诊断、故障自我修复等多项措施,保证系统可靠性,大大提升用户的体验。

——多功能。中国北斗除具有短报文等特色功能外,还可以将用户的位置信息发送出去,让其他人可以知道用户的情况,较好地解决了何人、何事、何地的问题。把短信和导航结合起来,是北斗卫星导航系统的一大特色,一个终端,就可以导航、通信兼备。

远在天边?近在眼前!

北斗服务无处不在

ofo小黄车与北斗导航共同推出北斗智能锁;小蓝单车利用北斗地基增强系统实现了米级定位,即使在树荫下也不会出现“漂移”……为了更精准地报告“我在哪里”,共享单车都陆续接入了北斗高精度时空定位服务。

共享单车只是北斗近在眼前、服务民生的应用之一。从抢险救灾到精准农业,从渔业播报到智慧房管……近年来,北斗卫星导航各类高精度位置服务产品以“北斗+互联网+其他行业”的新模式,广泛应用到国计民生方方面面。

在海南文昌清澜港,北斗导航终端是渔民们出海的标配:出海作业能实时监控,渔船出险可随时报警,在海上能收听天气预报和预警通知,北斗已成了渔民口中的“千里眼”“顺风耳”“护身符”……

中国卫星导航定位协会会长于贤成表示,北斗技术已跳出单一导航技术的范畴。在城市燃气、城镇供热、电力电网、供水排水等多种行业的迫切需求下,国家北斗精准服务网已为全国超过400座城市的各种行业应用提供北斗精准服务,有效推动智慧城市基础设施的优化和完善。据新华社、央视

中国导航卫星在太空搭了条神秘的路

■漫说北斗三号

北斗三号首次升空,正式拉开全球组网序幕!一种名为“星间链路”的、全球领先的新型互联互通模式让人不明觉厉,导航卫星在太空中如何也能轻松“互撩”?来看超萌漫画,一探究竟!

很久以前,有位伟人曰过:

世上本无路,走的人多了,也就成了路。——鲁迅

几十年后,两颗卫星在两万多公里的高空,说出了同样的话

太空本无路,传的数据多了,也就成了路。——北斗三号

北斗三号第一颗、第二颗卫星

拉开了北斗导航全球组网的大幕

并在太空铺设了一条道路——星间链路

“星间链路”到底是个啥?

文艺范:信息天路串并联,从此天堑变通途

——《沁园春·北斗》

严谨范:“星间链路”是航天器与航天器之间,具有数据传输 和 测距功能 的无线链路

二次元:

通俗范:说白了,就是把卫星都拉到一个微信群,可以聊天,共享位置

世界上其他导航系统目前都在研究“星间链路”技术

各家都拥有自己独特的语言

中国:北斗导航系统

吃了吗您?

刚吃过

Ka频段中速星间链路

美国:GPS导航系统

How is it going?

Not too bad

UHF频段低速宽波束星间链路

俄罗斯:格洛纳斯导航系统

S频段低速宽波束星间链路

欧洲:伽利略导航系统

俗话说,要致富先修路,修这条“星间链路”

用的不是水泥、沥青,靠的是两样工具

收发终端

路由器

你好

请多指教

组网以后,卫星与卫星就可以“聊天”了

这些方头方脑的“理工男”聊天只干一件事……

对表

我晚一秒收到你发出的信息,那么我们相距30万公里

好远哦

已知一个三颗卫星对地面上一个点的距离

可以得知这个点的精确位置

导航功能也就因此产生

同样,三颗卫星也能确定

另外一颗卫星的精准位置

找到你了

哎呀,被发现了

于是北斗导航卫星手拉着手,彼此相对位置固定

有了“星间链路”,我们不依赖全球建站,就可以跟星座中的所有卫星相连

境外卫星

境内卫星

国境线

不出国门可知天下事

即使和地面中断联系,卫星也能继续提供服务

不要担心我们,我们可以互相校准位置

我们无法提供任何援助,你们只能靠自己了

有了“星间链路”,依靠境内的地面站,我们就能管理全球的卫星

我马上要飘离国境线了,想家怎么办?病了怎么办?

损色,这不都连着呢么

总而言之,“星间链路”是我国自主研制的北斗三号全球组网卫星最突出的亮点之一

未来,“星间链路”将重新定义卫星的生产方式

探测器

空间站

资源卫星

遥感卫星

通信卫星

中国天网一家亲

甚至会重新定义人类的生存方式

我用的是“星间链路”通信

你不是在山里么,怎么还能视频