周四(12月27日)下午,国务院新闻办公室的新闻发布会上传出了一条振奋人心的消息。
中国卫星导航系统管理办公室主任、北斗卫星导航系统新闻发言人冉承其宣布,我国自主设计的北斗三号基本系统完成建设,于今日开始提供全球服务。这标志着北斗系统服务范围由区域扩展为全球,北斗系统正式迈入全球时代。
北斗导航系统的建设经历很很长的时间,从上个世纪90年代开始,我国就启动了该项目的研制。主要是按照“三步走”的发展战略,先有源后无源,先区域后全球,先后建成北斗一号、北斗二号、北斗三号系统。据介绍,北斗导航系统是独立运行,还可与世界其他卫星导航系统兼容,可以在全球范围内,全天候、全天时为人们提供高精度、高可靠的定位、导航、授时服务。
有人或许有疑问,现在GPS导航不是用的好好的,为什么要花费巨大的人力物力去研制北斗系统呢。目前全球仅仅拥有四个卫星导航系统,分别是美国GPS、欧洲伽利略GALILEO、俄罗斯格洛纳斯GLONASS和中国北斗COMPASS。我们现在用的GPS定为系统是美国发明的,主动权都掌握在美国手中,也就是说,美国完全可以关闭其他国家的GPS信号。所以,我国还是必须要研发自己的全球导航地位系统的。
目前,北斗系统已经用于远洋渔业、“两客一危”与地基增强系统(两客一危”指的是从事道路班线客运、旅行包车、危险货物运输车,这些都必须安装电子定位装置)、形变检测与自动驾考等领域。未来,北斗系统还将更加完善和先进。到2020年,将继续发射11颗北斗三号和1颗北斗二号卫星,完成全面建设,进一步提升系统服务性能;2035年还将建成以北斗为核心,更加泛在、更加融合、更加智能的综合定位导航授时(PNT)体系。
到时候,北斗系统在性能上将远超美国额GPS系统。最简单的一项区别,北斗具有GPS没有的通信和目标定位,GPS目前只能告诉使用者在哪里,但北斗系统不但能告诉使用者在哪里,还能告诉使用者“我的朋友”在哪里。所以,未来北斗系统不仅安全,还能提供更加便捷优质的服务。
看到那么多喷子,要知道北斗的意义在国防安全,中国不是没有被美国关过GPS,结果就是导弹不知道飞哪里去了,所以中国才花大力气研究这个,现在中国先解决有的问题,一旦美国关闭,起码我们的能用,中兴的事就是很好的例子,所以,那些什么不懂不知道的喷子闭嘴吧,想国防科技工作者致敬!
发射了第三十二颗北斗卫星的北斗系统现在是什么水平?能够堪比GPS吗?
北斗卫星作为我们国家的一张王牌,一直以来在我们的日常生活中发挥着举足轻重的作用,为了更加精准地报告“我在哪里”,今年的10月15日,我国又在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭,“一箭双星”成功发射了第三十九、四十颗北斗导航卫星,
据网上的消息,北斗三号系统也将于2018年底前彻底完成全球组网。届时,不仅我们自己的生活会发生很大的便利,甚至“一带一路”沿线及周边国家都能够享受到北斗卫星的福利。
说到这里估计有人就要问菲菲了,目前为止,我们国家的北斗卫星在国际上到底是一个什么水平呢!各位看官先别急,且让菲菲向大家一一道来。
这事还得从第一代导航卫星说起,1957年,苏联发射了第一颗人造卫星,
随后美国就开始加快速度研制第一代卫星导航台——NNSS系统。脚步也是越迈越大,1960年,在全球人造卫星仅仅出现了3年之后,美国就率先发射了第一颗“子午仪”卫星。仅仅在7年之后,美国海军就已经拥有了6颗“子午仪”卫星,此时已经初步完成了全球组网系统。
并且开始开放卫星导航数据,只要是和美国有相关合作的船只,都能够立刻分享到卫星导航带来的便利,其中也包括大部分世界远洋货轮等等。卫星导航技术也在出现后不到10年的时间里,迅速对民用经济产生了显著的促进。
另一方的苏联也不甘落后,从1965年开始就连续发射导航卫星,相继组成了12颗卫星的导航体系。
和人家那两位相比,咱们这边的发展速度和步伐可要慢得多了,中国发射第一颗人造卫星已经是1970年,足足比美苏晚了10多年。这也就造成了美苏第一代卫星导航体系已经成熟的时候,中国只能被动地使用别国卫星导航的局面。
直到21世纪的第一年,中国才开始建立本国的卫星导航系统——北斗导航。不过,由于资源相对有限,从2000年10月到2007年2月,中国一共只发射了4颗导航卫星,分布在较高的同步轨道上,采取双星定位方式导航。
2008年汶川地震的时候,我们国家就紧急调动了才刚刚开始建设不久的北斗系统,直接将北斗系统在震中地区的数据传到了抗震救灾指挥部。
并临时组建了一支北斗导航分队,携带上千部“北斗一号”终端机迅速进入灾区进行工作,把震中各点位的数据直接传到了指挥部,为整个社会的抗震救灾行动提供了关键的通信保障。
不过,当时世界上绝大多数的军民定位导航系统,都在普遍使用美国的GPS,我国也不例外,民用导航和定位市场的GPS甚至达到了95%的占有率。
覆盖率如此之广,风险自然也就很大,如果在紧急状况下一旦美国关闭GPS,那事情就要严重的多了。
第二代卫星导航网是上世纪70年代末开始组建的,美国和苏联依然是分别各自建立了一套。美国的就是我们熟知的GPS全球导航系统。
苏联的是格洛纳斯系统。
不过第二代卫星导航网需要的是一个国家强大的航天发射能力,没钱,没技术肯定是玩不起的。所以,放眼全世界,目前为止只有少数的几个国家能够独立自主地开发自己的导航卫星,其中既有钱又有技术的国家就更加稀少了。
苏联解体之后,能够提供稳定服务的全球导航系统,几十年来只有GPS一种。
另外一套雷声大雨点小的,是迟迟不能运营的欧洲“伽利略”系统。当时中国也想一起参与“伽利略”计划,并出资2.3亿美元通过“入股”的方式希望从中分享欧盟的航天、通讯技术,结果被欧洲“扫地出门”。
无奈之下我们只能自行开发第二代“北斗”导航卫星,2017年1月,历时8年时间研制建设的北斗二号卫星工程终于完成,自此我国完全摆脱了在民用和军用领域上,对国外卫星导航系统的依赖,并开始着手于北斗三号全球导航系统的论证研制工作。
相对于之前的北斗二号区域系统,北斗三号的服务区域直接能够扩展至全球,其定位的精准度也会大幅度提升,甚至能够达到5米之内的水平,卫星设计寿命达10年以上。
届时,中国北斗的精度将压倒除美国之外的所有国家,成为和GPS系统平起平坐的世界性卫星导航系统。
虽然远在天边,但又近在眼前!北斗服务也是无处不在,更加广泛地应用到我们国计民生的方方面面,我们再也不用看人脸色行事,再也不用被人卡着脖子了。
我不是专业人士,就从网上找了一些资料,希望可以跟大家分享一下。
最新的北斗三号卫星,技术水平相比前代已经有了极大提升。北斗三号搭载了最先进的铷原子钟,精度达到了10E-14量级,相当于每三百万年只有一秒的误差,所以可以有更高的定位精度,按照中国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的说法,北斗三号的性能在北斗二号的基础上,提升了1~2倍的定位精度,达到2.5米~5米的水平。
此外,在信号上增加了B1C和B2a等新的信号接口控制文件,方便与GPS信号兼容、加快全球普及速度。最后,北斗三号还采用了卫星间链路进行信息传递,使得整个系统有更强的抗干扰能力。
而在卫星本身的寿命上,北斗三号卫星的寿命可以达到10-12年,高于北斗二号的8年寿命,这对于降低卫星运行成本也是至关重要的。
但是,北斗三号卫星跟最新的GPS卫星还是有些许差距的。虽然说,北斗三号卫星已经有了非常高的技术水平,但是相比世界第一强者:美国和美国研发的GPS系统,北斗三号还是有一些差距的。
有先是北斗卫星和GPS卫星的轨道模式有一些差别,GPS卫星共32颗卫星,轨道与赤道倾角55度且均匀分布,卫星高度20200公里属于高轨卫星。而北斗卫星是5颗地球同步轨道卫星+3颗倾斜同步轨道卫星+27颗中高轨道卫星【两者的区别如下图所示】。
在轨道上的区别,一方面是北斗系统有一些轨道比较低的卫星,这些卫星容易受到地球引力波动的影响,从而带来定位上的干扰,另一方面,不同的卫星轨道也给最后信号统一到一起也有很大的扰动。所以说,定位信号还是在精度上有一些先天的不足。而且北斗卫星这种分批组网——也就是不停往太空发卫星、一批一批入网的方式也会造成一些麻烦【这也是没办法的事情,毕竟是后发国家,一口吃不了个胖子】。
另一方面,北斗系统缺乏全球的监测站——也就是通过地面观测站来辅助定位,这需要跟全球的其他国家商量建造。而美国因为势力范围比较广,建成时间长,所以全球有很多监测站【据说目标是在全世界建成150座监测站】,这一点也造成北斗卫星的精度比不上GPS。
第三个就是北斗三号上搭载的原子钟,虽然已经在精度上达到了极高的水平,但是稳定性上还有欠缺。
再有就是最新的GPS卫星寿命可以长达15年,这显然比中国北斗三号的10-12年又长了一截,所以在卫星本身的制造技术上,中国还要继续追赶。
其他的零零散散的问题也很多,比如说在编码、数据处理等等方面,中国经验毕竟不是非常丰富,还有待提高。而且中国本身在地球大气环境的探索上还缺乏资料,比如说地球大气水汽的分布等等,这些都会影响导航信号。
总之,北斗卫星系统走到现在,已经创造了奇迹,让国人拥有了自己的导航系统。而接下来,北斗卫星会加速全球组网,再创辉煌!