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北斗三号牛在哪?标志北斗卫星导航系统全球组网开始
华夏经纬网   2017-11-07 14:15:38   
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  北斗三号 牛在哪儿(新时代新作为·科技)

  11月5日19时45分,在西昌卫星发射中心,长征三号乙运载火箭以“一箭双星”方式成功发射两颗北斗导航卫星。这两颗卫星属于中圆地球轨道卫星,是北斗三号第一、二颗组网卫星。成功进入轨道,标志着北斗卫星导航系统全球组网的开始。

  应用新突破

  定位精度提升1至2倍,将为民用用户免费提供约10米精度的定位服务

  此次两颗北斗三号卫星成功发射并入轨后,经测试及入网验证,可对外提供服务。作为全球组网的起步,北斗系统也将真正向全球卫星导航系统的角色接近,加快北斗系统服务全球。

  北斗三号系统建设是我国北斗系统“三步走”发展战略的第三步。相比北斗二号系统,北斗三号系统不仅是卫星组网从区域走向全球,同时技术更先进、建设规模更大、系统性更强。北斗三号卫星将增加性能更优的互操作信号,在进一步提高基本导航服务能力的基础上,按照国际标准提供星基增强服务及搜索救援服务。北斗三号采用星载氢原子钟,其精度将比北斗二号的星载铷原子钟提高一个数量级。

  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米水平,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。同时,卫星设计寿命达10年以上。随着北斗地基增强系统提供初始服务,可提供米级、亚米级、分米级甚至厘米级的服务。届时,中国北斗的精度将与美国GPS相媲美。

  据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介绍,在北斗二号性能的基础上,北斗三号导航系统在设计之初,就把目标放在尚未发射的第三代GPS导航卫星以及欧洲伽利略导航系统的设计指标上。

  中国北斗具有自己的独特之处。谢军说,为了解决境外卫星的数据传输通道,北斗三号研制人员攻克了星座星间链路技术,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,这是北斗全球导航系统建设的一大特色。

  此外,北斗三号在保留北斗二号短报文功能的同时提升相关性能。目前已在轨运行的北斗导航卫星分布在中圆轨道、地球静止轨道和同步倾斜地球轨道上。中圆轨道卫星可以游走全球,是GPS等卫星导航系统使用的通用轨道。地球静止轨道一般是通信卫星使用,运行于该轨道的北斗卫星可以发挥通信功能,使北斗具有短报文等特色功能。把短信和导航结合起来,是中国北斗卫星导航系统的一大特色。

  从此次任务起,我国将迎来新一轮北斗组网卫星高密度发射。按规划,截止到2018年底,将发射18颗北斗三号组网卫星,覆盖“一带一路”沿线国家;到2020年左右,完成30多颗组网卫星发射,实现全球服务能力。

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    11月5日,中国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭,以“一箭双星”方式成功发射第24颗、第25颗北斗导航卫星,开启北斗卫星导航系统全球组网新时代。中新社发 王玉磊 摄

  发射新方式

  借助“太空摆渡车”,卫星不再需要自身变轨就可以直达工作轨道

  据中国航天科技集团一院长三甲系列火箭副总设计师叶成敏介绍,此次发射任务使用的火箭是长三甲系列火箭中的长征三号乙火箭。该系列火箭被誉为“金牌火箭”,特别是2006年进入高密度发射后,创下了17天一发的火箭发射周期最短纪录。

  目前,中高轨道卫星主要由长征三号甲系列火箭发射。由于西昌卫星发射中心所处纬度低、发射效费比高,长征三号甲系列火箭一直在此实施发射,因此西昌卫星发射中心迄今承担了所有的北斗卫星发射任务,被称为“北斗港”。

  值得注意的是,此次发射是利用上面级方式将卫星送入轨道。北斗三号卫星由远征一号上面级承载,随长征三号乙运载火箭发射后,约3个半小时,远征一号上面级将卫星送入目标轨道。这种采用上面级“一箭双星”直接入轨发射也将是未来北斗三号卫星工程的主要发射方式。

  上面级是一种运载工具,是在原有的三子级火箭上面,增加相对独立的一级,形成“四级火箭”。它可以先后把不同的卫星直接送到工作轨道,因此也被称为“太空摆渡车”。在没有“太空摆渡车”时,运载火箭把卫星送入“转移轨道”后,卫星要通过自身变轨到达工作轨道。这个过程需要消耗数吨燃料,飞行数天。而“太空摆渡车”可以带着卫星在太空“接力”火箭飞行,仅用几个小时就能把卫星送入工作轨道。这样可减少卫星燃料消耗、延长卫星使用寿命,并大大增强运载火箭的任务适应性。

  未来新预期

  融合发展,实现“北斗地基增强网+高精度位置服务网+宽带移动互联网”

  专家认为,随着北斗三号的全球组网建设加速,乃至最后完成全球组网,会有更多国家、更多用户使用北斗系统,将进一步拉动北斗应用推广与产业化进程,带动北斗走出国门,走向世界。

  据介绍,目前北斗导航型芯片模块销量已突破3000万片,高精度板卡和天线销量已占据国内市场30%和90%的市场份额,并输出到70余个国家和地区,其中“一带一路”沿线国家和地区30余个,应用于智能手机和其他消费类产品的国产芯片或IP核数量接近2200万。

  北斗系统也正在和互联网、大数据、云计算等技术融合发展,实现“北斗地基增强网+高精度位置服务网+宽带移动互联网”互联互通、“北斗系统+高精度遥感数字地图+导航网格码+云计算平台”融合发展,以及“北斗导航+无线局域网+移动通信+卫星通信”等一体化芯片研发。

  北斗高精度服务方面,在国家北斗地基增强系统基础上,面向大众、触手可及、随需而用的公共服务正在不断开发和提供。

  通过北斗高精度,手机定位可以实现1米的定位精度,特别是在卫星信号观测环境较差、短时间完全遮挡的情况下,手机终端通过高精度定位解决方案中的增强定位服务,可解决手机用户在高架下、隧道、车库等情况下无法定位的问题。

  在共享单车应用方面,北斗高精度定位可以实现共享单车1米精度的定位,大大减少定位误差,方便用户找车。此外,北斗高精度还能提供电子围栏,利用厘米级精度定位进行测量划定,支持后台对高精度定位的共享单车是否停放到规定区域做出判断,方便引导规范停车,减少城市管理成本。

 

来源:人民日报

 

责任编辑:徐亚旻

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