北斗第三步 當驚世界殊——揭秘北斗三號全球組網(wǎng)衛(wèi)星
11月5日19時45分,我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號乙運載火箭,成功發(fā)射兩顆北斗三號全球組網(wǎng)衛(wèi)星。 新華社發(fā)(楊志遠 攝)
新華社北京11月5日電題:北斗第三步 當驚世界殊——揭秘北斗三號全球組網(wǎng)衛(wèi)星
新華社記者胡喆、白國龍、余曉潔
北斗第三步,當驚世界殊!
11月5日,舉世矚目、國人期盼的北斗三號衛(wèi)星開啟全球組網(wǎng)序幕,按照“2018年前后完成18顆衛(wèi)星發(fā)射,率先為‘一帶一路’沿線國家提供基本服務;2020年實現(xiàn)35顆北斗衛(wèi)星全球組網(wǎng),具備服務全球能力”的目標全速推進,中國北斗正在闊步走向世界。
北斗三號將怎樣實現(xiàn)從國內(nèi)到區(qū)域再到全球衛(wèi)星導航的“三級跳”?技術(shù)層面領(lǐng)先在哪?又會帶給國人和世界怎樣的驚喜?
國內(nèi)、區(qū)域、全世界:北斗導航實現(xiàn)歷史性“三級跳”
“司南之杓,投之于地,其柢指南�！弊鳛槭澜缟先笮l(wèi)星導航系統(tǒng)之一,遨游在地球軌道上的北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng),從北斗一號服務國內(nèi)到北斗二號提供區(qū)域服務,再到北斗三號全球組網(wǎng),源源不斷地為廣大用戶提供精準優(yōu)質(zhì)的服務。
“你需我有、你要我優(yōu),服務人類社會,造福大眾百姓。”自2012年12月27日,北斗區(qū)域?qū)Ш较到y(tǒng)正式提供區(qū)域服務以來,北斗系統(tǒng)受到了越來越多國家的關(guān)注。
2017年1月,北斗二號衛(wèi)星工程獲得國家科學技術(shù)進步獎特等獎。航天科技集團北斗二號工程衛(wèi)星系統(tǒng)總師楊慧表示,北斗二號衛(wèi)星工程歷時8年研制建設,擺脫了對國外衛(wèi)星導航系統(tǒng)的依賴,實現(xiàn)了歷史性的“三級跳”。
“中國的北斗,世界的北斗�！闭趶乃{圖變成現(xiàn)實。航天科技集團五院北斗三號工程副總設計師、衛(wèi)星首席總設計師謝軍介紹,早在北斗二號正式提供區(qū)域?qū)Ш蕉ㄎ环⻊涨?我國就開始了北斗三號全球?qū)Ш较到y(tǒng)的論證研制工作,確定了建設獨立自主、開放兼容、技術(shù)先進、穩(wěn)定可靠的全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)的發(fā)展目標。
謝軍表示,相對于北斗二號區(qū)域系統(tǒng),北斗三號服務區(qū)域?qū)U展至全球,同時,實現(xiàn)了下行導航信號升級與改造等關(guān)鍵技術(shù)方面的突破,實現(xiàn)了與北斗二號下行導航信號的平穩(wěn)過渡,并在此基礎上增加了新的導航信號,為用戶提供更為優(yōu)質(zhì)的服務。
據(jù)悉,建設高性能、高可靠的北斗全球衛(wèi)星導航系統(tǒng),是我國科技領(lǐng)域中長期發(fā)展規(guī)劃的16項國家科技重大專項之一,系統(tǒng)建設既是對北斗區(qū)域系統(tǒng)的完善與升級,更是聚焦世界一流衛(wèi)星導航系統(tǒng)的攀登與跨越,將使我國衛(wèi)星導航系統(tǒng)達到國際先進水平。
高精度、高可靠、高保險:北斗三號技術(shù)突破看點多
航天科技集團五院北斗三號衛(wèi)星總指揮遲軍告訴記者,如同停水停電影響城市生活一樣,衛(wèi)星導航服務一旦失效,不僅國家的經(jīng)濟運行要受到極大的影響,人們的生活也將帶來很大的不便,這也就給衛(wèi)星導航系統(tǒng)的可靠性提出了苛刻的要求�？傮w而言,北斗三號具備高精度、高可靠、高保險、多功能等特點。
——高精度。在北斗二號性能的基礎上,北斗三號在設計之初,就把目標放在尚未發(fā)射的第三代GPS導航衛(wèi)星以及歐洲伽利略導航系統(tǒng)的設計指標上。
北斗三號全球?qū)Ш较到y(tǒng)的定位精度將大幅提升,達到2.5米至5米水平,建成后的北斗全球?qū)Ш较到y(tǒng)將為民用用戶免費提供約10米精度的定位服務、0.2米/秒的測速服務,并且將為付費用戶提供更高精度等級的服務,衛(wèi)星設計壽命達10年以上。隨著北斗地基增強系統(tǒng)提供初始服務,可提供米級、亞米級、分米級,甚至厘米級的服務。屆時,中國北斗的精度將與美國GPS相媲美。
——高可靠。北斗是一個系統(tǒng)工程,用戶每一次享受到北斗系統(tǒng)的服務,都必須保證有至少4顆衛(wèi)星提供服務;北斗又是一個全球覆蓋的系統(tǒng),至少需要有20余顆衛(wèi)星同時提供穩(wěn)定服務,這一特點決定北斗系統(tǒng)對質(zhì)量可靠性要求比單星更高,對產(chǎn)品可靠性的要求更苛刻。北斗還是一個固有屬性要求必須連續(xù)運行的系統(tǒng),信號不能中斷,系統(tǒng)必須連續(xù)、穩(wěn)定、完好、可靠。
——高保險。據(jù)航天科技集團五院北斗三號衛(wèi)星總設計師王平介紹,北斗衛(wèi)星全球?qū)Ш较到y(tǒng)作為一個大型系統(tǒng)工程,采用多重可靠性“加固”措施,可最大限度地增強系統(tǒng)的保險系數(shù)。
比如,系統(tǒng)建成后運行衛(wèi)星數(shù)量大于服務必需衛(wèi)星數(shù);同時,北斗三號衛(wèi)星還采用了軟件冗余、故障自我診斷、故障自我修復等多項措施,保證系統(tǒng)可靠性,大大提升用戶的體驗。
——多功能。中國北斗除具有短報文等特色功能外,還可以將用戶的位置信息發(fā)送出去,讓其他人可以知道用戶的情況,較好地解決了何人、何事、何地的問題。把短信和導航結(jié)合起來,是北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)的一大特色,一個終端,就可以導航、通信兼?zhèn)洹?/p>
遠在天邊?近在眼前!北斗服務無處不在
ofo小黃車與北斗導航共同推出北斗智能鎖;小藍單車利用北斗地基增強系統(tǒng)實現(xiàn)了米級定位,即使在樹蔭下也不會出現(xiàn)“漂移”……為了更精準地報告“我在哪里”,共享單車都陸續(xù)接入了北斗高精度時空定位服務。
共享單車只是北斗近在眼前、服務民生的應用之一。從搶險救災到精準農(nóng)業(yè),從漁業(yè)播報到智慧房管……近年來,北斗衛(wèi)星導航各類高精度位置服務產(chǎn)品以“北斗+互聯(lián)網(wǎng)+其他行業(yè)”的新模式,廣泛應用到國計民生方方面面。
不久前發(fā)布的《中國衛(wèi)星導航與位置服務產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書(2016年度)》顯示,2016年我國衛(wèi)星導航與位置服務產(chǎn)業(yè)總體產(chǎn)值達到2118億元,較2015年增長約22.06%。北斗對產(chǎn)業(yè)核心產(chǎn)值的貢獻率達到70%,我國衛(wèi)星導航與位置服務產(chǎn)業(yè)前景廣闊。
“當前我國北斗應用已進入快速發(fā)展階段,隨著衛(wèi)星導航技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算等技術(shù)和領(lǐng)域的結(jié)合,衛(wèi)星導航與位置服務已成為我國重要的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)�！眹覝y繪地理信息局副局長閔宜仁說。
在海南文昌清瀾港,北斗導航終端是漁民們出海的標配:出海作業(yè)能實時監(jiān)控,漁船出險可隨時報警,在海上能收聽天氣預報和預警通知,北斗已成了漁民口中的“千里眼”“順風耳”“護身符”……
中國衛(wèi)星導航定位協(xié)會會長于賢成表示,北斗技術(shù)已跳出單一導航技術(shù)的范疇。在城市燃氣、城鎮(zhèn)供熱、電力電網(wǎng)、供水排水等多種行業(yè)的迫切需求下,國家北斗精準服務網(wǎng)已為全國超過400座城市的各種行業(yè)應用提供北斗精準服務,有效推動智慧城市基礎設施的優(yōu)化和完善。
