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北斗导航精度达到厘米级 记者探秘国防科大智能仪器教研室
2018-04-24 10:17:57     华夏经纬网

  长沙晚报记者 詹春华 通讯员 周永彬

  最近,一则消息刷爆朋友圈:北斗地图APP“五一”上线,美国的GPS再见。事实果然如此吗?日前,记者来到国防科技大学智能科学学院智能仪器教研室探秘。

  “北斗导航不是和百度地图、高德地图一样的导航软件,而是跟GPS一样的定位导航系统。其实不用等到5月1日,你可能已经在用北斗了:华为荣耀等型号的手机,还有很多车载导航系统上早已支持北斗,出门乘坐的长途大客车、城市里面运送危险品的大罐车等,都已经在用北斗进行位置监控了。从2012年年底开通提供服务以来,北斗一直就在我们的身边,只是很多人不知道而已。”该教研室陈建云研究员解释。

  他说,想要使用北斗导航系统,除了要通过百度、高德这样的地图软件,还需要手机本身装有支持北斗系统的芯片。“用不用北斗,手机说了算。”目前,华为、OPPO、小米等品牌的大部分型号手机,都装有自己开发的北斗接收芯片,支持北斗定位。

  应用广泛,北斗民用用户超一亿人

  “虽然我们和北斗距离最近的时候是使用手机,但千万别因此以为北斗只能给手机导航。”陈建云笑着说。通过电脑,他向记者展示了北斗导航系统的多种应用场景:

  在城市,一处地下燃气管线发生燃气泄漏,立即被北斗监控终端发现,精确到厘米的定位信息回传到调度指挥大厅,抢险车辆和人员火速赶往事发地;

  在路上,担心旅游包车、三类以上的班线(非毗邻县)客车,以及运输危险化学品、烟花爆竹、民用爆炸物品的道路专用车辆(即“两客一危”)有潜伏的危险?装上北斗,任何蛛丝马迹都逃不过它的“火眼金睛”;

  在物流中心、码头,物流货车和配送员使用北斗终端和手环接入物流云平台,实现实时调度,通过北斗指挥的无人驾驶车川流不息;

  在农田,无人驾驶的收割机收庄稼、机械臂洒水施肥、无人机喷洒农药,各司其职;

  要播种了,种子撒在哪个位置?肥料怎么送?看似笨重的农用机械精确地按照设定好的路线行动,丝毫不伤及农作物;

  一场大雨倾盆而下,山体、建筑、路基哪怕出现厘米级甚至毫米级的位移,都被北斗精准监测到;

  ……

  “北斗导航系统是中国自行研制的全球卫星导航系统,与传感、自动化、定位追踪和数据处理等智能化技术集成后,从气象信息传输到在茫茫车海中找到一辆共享单车,从海上保卫每条船到草原中一键找到一头牛,那都不是事。”陈建云风趣地说。目前,北斗系统的民用用户超过一亿人,服务范围覆盖200余个国家和地区,日服务次数约2亿次,日活跃用户约2000万。

  35颗卫星编织星网,组建“朋友圈”

  “在天上飞的北斗导航系统,为什么会对地面上发生的一切了如指掌?”记者好奇地问。“你过来看,北斗三号之间的星间链路功不可没。”陈建云说。记者在他的电脑动画上看到,蔚蓝的太空中,35颗北斗三号卫星正围绕地球飞行,并“编织”出纵横交错的全球组网。

  2017年11月5日,随着北斗三号第一颗、第二颗卫星发射上天,北斗导航全球组网的大幕被拉开,并在太空铺设了一条信息天路——星间链路。

  北斗星间链路到底是条什么“路”?星间链路是指卫星之间建立的通信链路,可以将多颗卫星互联在一起组成卫星网络,卫星与卫星之间以电磁波方式实现信息共享、具有数据传输和测距功能的无线链路。北斗星间链路主要用于实现北斗卫星之间的信息传输和双向测量。“相当于在距离几万公里的35颗卫星之间建立了一个互联互通的‘朋友圈’,让卫星与卫星之间建立起稳定的连接,从而使几十颗卫星编织起星网,成为一个整体。这样一来,只要能保证其中任何一颗卫星和地面建立连接,就可以实现整个卫星网络的准确运行。在这个‘朋友圈’里,卫星与卫星之间可以用自家的语言聊天、相互测距,还能手拉着手,彼此保持相对位置固定,天堑变通途。”陈建云打了个形象的比喻。

  可以想象这样一幅画面:茫茫太空中,通过星间链路,高速飞行的两颗北斗卫星快速地“握手”,完成信息交换和星间距离的精确测定。北斗星间链路可以使两颗卫星相隔7万公里时测距精度达到厘米级,这个精度相当于能看清几十公里外的一根头发丝。

  到2020年,通过星间链路这条信息天路,将有35颗北斗三号卫星完成全球组网,并与探测器、空间站、资源卫星、遥感卫星、通讯卫星等一道,向全世界展示强大的“中国天网一家亲”。可以预见的是,人类的生存方式将因此被重新定义。

  本期实验室名片

  国防科技大学智能科学学院智能仪器教研室:以空天、信息、网络、传感、测量、控制等领域的前沿交叉研究为基础,开展大型复杂星座星间链路、天基网络信息体系、下一代导航定位授时系统、新概念天基广域物联网等领域的关键技术攻关,致力于用先进载荷和高性能仪器提高我国空天系统的智能化水平和应用效能。

 来源: 长沙晚报   转自:新华网

 
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