北斗第三步 世界一大步

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发布时间:2017-11-05 02:04

  

  轰鸣巨响,长征三号乙运载火箭在西昌卫星发射中心拔地而起,肩负着“中国的北斗、世界的北斗”的光荣使命直刺苍穹。中国自主研制的北斗三号全球导航系统首发星的成功发射,标志着我国建设北斗系统全球组网的大幕已经拉开。

  北斗三号导航系统可以全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠的定位、导航、授时服务。相较于北斗二号卫星系统,其服务区域将拓展至全球范围。“星间链路是北斗三号实现全球导航服务功能的重要手段。”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告诉《经济日报》记者,我国不可能像GPS那样在全球建立地面站,因此星间链路技术的攻克为解决境外卫星数据传输提供了有效方案。

  北斗三号导航系统采取星间、星地传输功能一体化设计,实现了高轨、中轨卫星及地面站的链路互通,让太空兄弟们手拉手,心相通。虽然“看不见”在地球另一面的北斗卫星,但用北斗卫星的星间链路同样能与它们取得联系。

  除了服务区域由区域覆盖扩大到全球覆盖外,北斗三号导航系统在精度上、系统可靠性上,都有很大的提高。“在北斗二号性能的基础上,北斗三号全球导航系统的定位精度将提升1至2倍,达到2.5米至5米的水平。”谢军介绍说,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,届时,中国北斗的精度将与美国GPS相媲美。

  较高的定位精度意味着更多更好的服务。当前人们使用的共享单车,就可以通过高精度定位功能提供的“电子围栏”技术进行停放调控,从而降低其管理成本。而地震后建筑物几毫米下沉变化等精密数据的测量,也全靠北斗的一双火眼金睛。

  此外,北斗三号导航系统保留了北斗现有系统的短报文服务,即通信功能。这是其他卫星导航系统不具备的能力。目前,短报文功能已在灾后救援、搜救失踪人员等方面发挥了重大功效。

  “有‘导航卫星心脏’之称的星载原子钟是确保定位精度的关键设备。”中国航天科技集团五院北斗三号卫星总设计师王平介绍说,北斗三号卫星采用新一代铷原子钟,其每天的频率稳定度较北斗二号提高了10倍,达到世界先进水平。铷原子钟技术的进步,直接推动了北斗导航系统定位精度,由之前区域系统的10米量级向后续全球系统米级分辨率跨越,测速和授时精度同步提高一个量级,为北斗导航系统更深入广泛的社会应用打下坚实基础。

  与此同时,北斗卫星还配置了性能更高的新研国产氢原子钟。氢原子钟虽然质量和功耗比铷原子钟大,但稳定性和漂移率等指标更为优秀,对于实现北斗导航定位“分秒不差”,起到了至关重要的作用。

  “卫星导航技术是国民经济的强大支撑,也是为全人类提供时间、空间坐标的基础设施,其服务的连续性和稳定性十分重要。”中国航天科技集团五院北斗三号卫星总指挥迟军说,就像停水停电之于城市生活,卫星导航服务一旦中断,国家和社会的正常运行都会受到很大的影响,这就给卫星导航的可靠性提出了极为苛刻的要求。

  从卫星元器件的层层把关到到自主修复功能的不断改进;从采取多种软、硬件手段保证服务不中断到利用多项新技术提高卫星抗干扰能力;从反复进行卫星地面验证工作到使卫星的设计寿命超过10年……这些保障措施都将是北斗卫星连续、稳定在轨服务的护卫队。

  在加速北斗系统建设的同时,有一个问题无法回避,就是该如何看待北斗与GPS、格洛纳斯、伽利略等其他卫星导航系统的关系?“北斗是一个开放的系统,中国的北斗同样也是世界的北斗”对此,谢军表示,我国始终坚持和实践北斗“服务全球、造福人类”的发展理念,要与其他卫星导航系统相互兼容、合作共赢。在这一原则指导下,北斗卫星在设计建造过程中,就通过兼容互操作技术,为用户能在终端上接收多个信号奠定基础,给用户提供多种选择方案。北斗导航系统兼容、互操作的便利性将保证全球用户利益的最大化。今天,中国的北斗已经敞开胸怀、迈开步子,等待世界的接纳。

  (责编:丁鑫)

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