北斗卫星导航系统是我国正在实施的自主发展、

2022-08-14 07:39 点击:96 编辑:邮轮网

正确答案 B
由GMm/r^2=mv^2/r v=(GM/r)^1/2对所有看做匀速圆周运动的卫星都适用
地球同步卫星GMm/(R+h)^2=mv^2/(R+h) v=2π(R+h)/T=3.08Km/S
北斗−2A卫星的运行速度 v'=(gR^2/(R+h')^1/2=4.06km/s

3.08Km/S<7.9km/s 符合轨道半径越大速度越小

让欧美痛恨不已的中国北斗系统究竟​有多牛?​?

2018年2月12日,我国西昌卫星发射中心用“一箭双星”方式,成功发射了第28、29颗北斗导航卫星。至此,距中国北斗系统组网的35颗卫星目标,仅差6颗就可以完成了。那么,北斗系统究竟有多牛呢?

首先,看看外媒对中国北斗系统的大赞评价英国科技网站“The Register”报道称:拥有自己的全球定位系统,这将会大大提振中国的“全球梦想”。

俄罗斯《独立报》报道:中国对外宣称北斗卫星信号精确度为10米之内,但没人知道它对中国军队提供的信号精确度,有消息称在1米之内。

英国媒体报道称:中国的北斗系统投入使用,大概会让美国五角大楼“眉头一皱”,中国由此可以摆脱对美国GPS的依赖。

澳大利亚广播电台报道称:中国将第五颗北斗导航卫星成功送入太空预定轨道,这一举动旨在挑战美国GPS导航系统在世界范围内的领先地位。等等。

综合而言,北斗系统将打破GPS的垄断地位,改变世界导航格局,美不但会“眉头一皱”,更会“如鲠在喉”。

其次,再看看北斗系统的令人惊叹的精度举三个例子:

2012年,新华网刊登的《工程院院士详解北斗卫星系统对我国意义》文章称:“将北斗终端装在拖拉机和收割机等农业机械上,能够以0.1米的定位精度实现对农田的精耕细作。”

2015年胜利大阅兵中,北斗系统车辆训练系统,既可实时显示每辆车的精确位置与速度,它提供的坐标数据误差小于2厘米,速度数据误差小于0.03米/秒,方向数据误差小于0.1度,横滚数据误差小于0.2度。

2016年,军报对中国军队实弹演习报道,报道中作出“脸盆级误差”的形象描述,外界普遍认为,这其实已经把中国东风导弹的误差范围从米级进入到分米级。

据称,北斗系统的精确度比GPS系统更胜一筹,其定位精度已可提供米级、亚米级、分米级,甚至厘米级服务。北斗系统的精度无疑能成为未来导航系统的引领者。

再次,看看北斗系统的强大功能短信收发:北斗系统具备短信收发功能,尽管至多只有几百个字节,但等于拥有了通信功能,这对于作战指挥的意义非常之大,虽不及数据链系统高效,却是最好的应急通信手段。

卫星定位:这在军事应用上非常明显,比如,以往火炮射击时,要药很长时间计算射击储元,如今有北斗卫星定位系统,炮手即可直接输入射击诸元实施射击。

武器制导:以前我国开发出的卫星制导炸弹等,只能供出口,我军没有列装,主要原因就是使用的是GPS制导。而今有了北斗系统,我军可以更好地在制导武器上大量应用,比如反舰弹道导弹等,实现发射后不管。

当然,北斗系统的强大功能远不止这些。在2017年阿布扎比国际防务展上,中国航天长征国际贸易有限公司展出的“飞腾”FT-12精确制导滑翔弹,就充分运用了北斗系统,受到广泛关注。可以说,北斗系统将随着中国的无人机、战机、导弹等武器的外销而名声远扬。

其实,重点不在北斗系统有多牛,重点在于“中国有了北斗”这件事本身牛,很让欧美痛恨。

不是谁都裤兜里都能掏出250亿美元的:

我国的北斗系统始建于1994年,总设计造价约为250亿美元,仅次于美国GPS的300亿(俄罗斯格洛纳斯144美元、欧洲伽利略100亿美元),要知道这么多钱可以干啥不,现在很火的国际热核聚变实验堆项目目前才达到220亿美元,35个国家参与,还慢慢悠悠的搞了好久,足见卫星导航系统烧钱程度、中国的经济科技实力以及这个系统对于一个国家的重要程度。

目前在轨卫星为51颗,其中北斗2号16颗,北斗3号35颗(另有8颗北斗1号和北斗2号已不再轨),其中以三代的综合性能最为优越。

北斗三号全球星座由地球静止轨道(GEO)、倾斜地球同步轨道(IGSO)(上图红色圈)中圆地球轨道(MEO)三种轨道卫星组成。被北斗官网爱称为“吉星”(3颗)、“爱星”(3颗)和“萌星”(24颗)(首字母发音)。

有多牛1:人有我有,独立自主(光这个就够招他们恨了吧)

这个就不多说了,全球导航定位系统被称为现代战争、精确化战争的基石,同时也是国家方方面面信息化建设的基石,基石、基石、那就必须是完全掌握在自己手里的。当年美国无中生有地指控中国“银河”号货轮将制造化学武器的原料运往伊朗,关闭了货轮所在区域的GPS信号,制造了震惊世界的“银河号”事件,更加坚定了中国独立自主建设卫星导航系统的决心。

有多牛2:抗遮挡能力强。北斗系统在地球同步静止轨道(GEO)、

倾斜地球同步轨道(IGSO)也部署有卫星,其中北斗3号星座30颗卫星中,有3颗“吉星”(GEO),3颗“爱星”(IGSO),这2种轨道高度分别在35786公里和35786公里。

比中圆地球轨道高了约15,000公里,带来的好处就是对覆盖区域全时可见,2种轨道配合具有良好的抗遮蔽性,在城市峡谷山区具有十分明显的应用优势。

而美国,俄罗斯和欧盟的三种导航系统其星座均运行在中圆轨道(MEO,19100-23222公里)

有多牛3 :能发短信这个短信可不是你手机里那种概念的短信或者微信,这种短信是你手机里即使不插手机卡,即使中国移动,中国联通和中国电信,那你都欠费了,即使你在渺无人烟的汪洋大海、荒野丛林、深山幽谷 ,只要你的手机有电,用的是北斗,你都能通过这个短信告诉任何一台终端机或地面站,你在哪具体的坐标?这是其他三大导航系统都没有的功能。

北斗2号能够发送120字,北斗3号现在已经能够发送最长1000个汉字,提升了近10倍。

有多牛4:定位精度或略有小胜就看北斗1号时代那时候我们的导航系统还不能够测速,只能定位。现在我们的定位精度,无论是水平还是高度,和美国的比都能打个平手,具体说来,我们在民用的定位精度方面比GPS还要厉害一点,基本上都是在10米的精度(水平和垂直方向),但在亚太地区我们能够提供小于5米的精度(水平和垂直方向)。

当然,军用定位精度是隐藏的重头戏,美国的GPS目前拥有0.3米的军用定位精度,而北斗小于1米,可以说是不相上下。

有多牛5:授时精度独领风骚系统授时有着与定位同样重要的作用,说白了,其实质是大家都对一个表,这个表可要得准得很才行,无论是打仗还是民用智能化交通、通信、电力网等都需要精准一致的授时。

北斗三号采用功效低的铷原子钟和稳定性高的国产氢原子钟相结合的授时方式,全球范围内误差20纳秒以内,亚太地区误差小于10纳秒,稳定性强,时间测量更加精确。北斗三号多个原子钟能够协同工作,当主工作原子钟在轨出现故障后,卫星能够自主诊断并平稳切换,保证卫星时频信号的连续性。

原子钟是利用原子跃迁频率稳定的特性来获取精准时间信号的设备,其研发涉及众多学科,目前国际上也仅中、美、俄等少数几个国家具有独立研制能力。

而美国、俄罗斯都是20纳秒以内,欧洲的伽利略系统也是10纳秒,但星载钟稳定性稍差。

你以为这就结束了,好戏还在后头呢全球四大导航系统的部署是一个动态升级的过程,并不能做到一劳永逸,一方面导航卫星本身是有寿命的,在其寿命期内必须要通过推进系统来保持轨道运行的稳定,另一方面,就像电脑升级、芯片之战一样,各家也卯足了劲在升级换代。

目前美国正在大力的发展新一代的GPS-3型卫星,采用全新的设计方案,定位精度有望达到 0.5 米,授时精度达到 1.3 纳秒,军用信号功率将大幅提升,抗干扰能力提升,此外他们还在开发GPS的拒止定位功能,换句话说就是GPS被干扰完全不管用的情况下能够继续定位。

虽然我国的北斗3号已经完成了全球的组网和部署,但面对强劲对手,可是一点都不能松懈,我国计划在 2020 年完成新一代北斗系统设计论证,2035年开始新一代系统的卫星组网工作。

比如正在推进的1个黑科技:星基增强系统,原理上主要是通过地球静止轨道卫星广播精密卫星轨道参数信息的增强信号,实现更高精度的定位。星基增强相比地基增强优势明显,北斗卫星导航系统总设计师杨长风曾透露,北斗系统将来本身会自带星基增强系统,牛!

总之,导航竞赛远未结束,这可是个长期持续的较量啊!

来吧,鸡血又打完了,来个点赞关注吧!

参考文献:

1、全球卫星导航系统发展现状与特点分析,中国航天系统科学与工程研究院,2020;

2、北斗二号与北斗三号定位精度对比分析,导航定位学报,2020.4;

3、“北斗” 一路走来一路精彩,新知周刊·科技,2020.7;

4、“北斗+5G”或使中国最早实现智能化,中国中小企业 ,2020.7

5、北斗-3卫星的创新和技术特点,国际太空,2017.11

6、北斗卫星导航系统官网;

7、搜索引擎

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