中國預計在2020年建成由30多顆衛星組成的,覆蓋全球的“北斗二號”衛星導航定位系統。
“北斗二號”衛星導航系統空間段由5顆靜止軌道衛星和30顆非靜止軌道衛星組成,提供兩種服務方式,即開放服務和授權服務。開放服務是在服務區免費提供定位、測速和授時服務,定位精度為厘米級,授時精度為50納秒,測速精度0.2米/秒。授權服務是向授權用戶提供更安全的定位、測速、授時和通信服務以及系統完好性信息。
北斗有三個頻率的信號,B1、B2和B3。這三個信號的精度不一樣,當然導航的精度也就不一樣嘍。不過B1信號的精度用于車載導航已經夠用了。
1.
北斗一號是先解決有無:只有4顆衛星,精度幾十米,勉強解決軍方不依賴GPS也能湊合用的需求。
2.
北斗二號是小范圍技術驗證:有16顆衛星,精度10米級,覆蓋中國周邊地區,即使GPS沒了,國內各行業也能有衛星定位可以用。
3.
北斗三號是技術成熟了要全球鋪設:有35顆衛星,精度1米級,最終能夠覆蓋全球。
4.
一二三代相互不兼容,可以認為是獨立系統。
北斗二號衛星導航系統(BD2、Beidou-2)是中國獨立開發的全球衛星導航系統。北斗二號并不是北斗一號的簡單延伸,它將克服“北斗一號”系統存在的缺點,提供海、陸、空全方位的全球導航定位服務,類似于美國的GPS和歐洲的伽利略定位系統。2012年4月30日,中國在西昌衛星發射中心成功發射“一箭雙星”,用“長征三號乙”運載火箭將中國第十二、第十三顆北斗導航系統組網衛星順利送入太空預定轉移軌道。
2019年5月17日23時48分,我國在西昌衛星發射中心用長征三號丙運載火箭,成功發射了第四十五顆北斗導航衛星。該衛星是我國北斗二號工程的第四顆備份衛星,至此,我國“北斗二號”區域導航系統建設圓滿收官。
北斗及九龍窠的于60年代末均曾于衰老茶樹上剪穗扦插,成活三株,北斗峰的稱北斗一號,九龍窠的稱北斗二號。品種屬于巖茶。
北斗巖茶芽葉生育力強,發芽密,持嫩性較強。制烏龍茶,春茶適采期4月中旬至下旬初。品質優,色澤綠褐,香氣濃郁鮮爽,滋味濃厚回甘,巖韻明顯。抗寒性抗旱性強,扦插繁殖力強,成活率高。
北斗二號制成的巖茶,品質優異,色澤綠褐潤,香氣濃郁鮮爽,滋味醇厚回甘,巖韻顯。還有北斗也是拼配大紅袍的主料之一,拼配上好的大紅袍其均衡性很好,滋味香味回甘俱佳,水感、喉韻足
北斗系統具備導航定位授時和通信數傳等強大功能,可向全球用戶提供定位導航授時、全球短報文通信、區域短報文通信、國際搜救、星基增強、地基增強、精密單點定位共7類服務,是功能強大的全球衛星導航系統。
短報文通信服務,是北斗系統的“獨門絕技”。短報文功能是北斗特有的、GPS系統不具備的一項技術突破。所謂的短報文是指衛星定位終端和北斗衛星或北斗地面服務站能夠直接通過衛星信號進行雙向的信息傳遞。從功能上看,其他衛星導航系統僅能無源定位,因而用戶只能知道“我在哪”。而北斗系統用戶則不同,不但知道“我在哪”,還能告訴別人“我在哪”“在干什么”。北斗系統開創了通信導航一體化的獨特服務模式,是名副其實的“多面手”。
北斗三號全球系統在全面兼容北斗二號系統短報文通信服務的基礎上,可提供全球短報文通信服務和區域短報文通信服務。其中,全球短報文通信服務,能為全球特許用戶設計開通短報文通信服務,支持每次560比特(40個漢字);區域短報文通信服務,可向中國及周邊地區用戶提供區域短報文通信服務,支持用戶數量從原有的50萬提高到1200萬,發送能力從原有的120個漢字提高到1000個漢字,既能傳輸文字,還可傳輸語音和圖片。
此外,北斗三號系統的國際搜救服務檢測概率優于99%,具備返向鏈路確認能力,顯著增強遇險人員求生信心。星基增強服務具備一類垂直引導進近(APV-I)能力,填補了我國星基增強服務空白。精密單點定位服務,為中國及周邊地區國土測繪、精準農業、自動駕駛等領域用戶提供動態分米級、靜態厘米級的高精度定位服務。地基增強服務,已形成全國高精度一張網,提供實時米級、分米級、厘米級等增強定位精度服務。
近日,北斗三號基本系統正式向全球提供基本導航服務,中國北斗距離全球組網的目標邁出了實質性的一步。“北斗系統已成為中國實施改革開放40年來取得的重要成就之一。”習近平總書記在聯合國全球衛星導航系統國際委員會第十三屆大會的賀電中如此評價。
回首來路,不論是先驅者“燈塔計劃”的未果而終、雙星定位系統概念的提出,還是北斗一號系統從無到有,北斗二號系統正式提供區域服務,再到北斗三號以昂揚的姿態走向世界……穿越激蕩四十余年,北斗趟出了一條獨特的發展道路,在導航領域成就了一段波瀾壯闊的東方傳奇。
符合國情之路“先區域、后全球”的“三步走”戰略
在北斗工程誕生之前,我國曾在衛星導航領域苦苦摸索,在理論探索和研制實踐方面都開展了卓有成效的工作。
立項于上世紀60年代末的“燈塔計劃”作為先驅者,雖然最終因技術方向轉型、財力有限等原因終止,卻如同黑夜中的一盞明燈,為我國積累了寶貴的工程經驗。
1983年,以陳芳允院士為代表的專家學者提出了利用2顆地球同步軌道衛星來測定地面和空中目標的設想,通過大量理論和技術上的研究工作,雙星定位系統的概念逐步明晰。
接下來,北斗是一步跨到全球組網還是分階段走?當時引發了爭議。最終,“先區域、后全球”的思路被確定下來,“三步走”的北斗之路由此鋪開。參與了技術路線討論的北斗一號衛星總設計師范本堯院士后來評價說:“全球組網需要大量的時間和資金。當時用戶還集中在國內、周邊,因此‘先區域、后全球’的技術途徑更符合中國國情。”
作為解決“有無”問題的第一步,北斗一號需要花小錢辦大事,驗證系統設計思想的正確性。1993年初,我國提出衛星總體方案,初步確定衛星技術狀態和總體指標,次年研制工作全面展開。北斗一號系統于2003年建成,使我國成為繼美、俄之后第3個擁有自主衛星導航系統的國家。
面對快速增長的應用需求,北斗二號邁開了提升性能的第二步。早在1999年,我國在研制北斗一號的同時,就展開了對第二代衛星導航定位系統的論證。2004年北斗二號衛星工程正式立項研制,隨后導航系統工程被列入我國16項國家重大專項工程。2012年12月27日,北斗衛星導航系統正式提供區域服務,成為國際衛星導航系統四大服務商之一。
站在前兩代星座的肩膀上,北斗第三步邁得無比自信。星間鏈路、全球搜救載荷、新一代原子鐘等新“神器”閃耀亮相,整體性能大幅提升……今日之北斗已經夢想在握。
自主創新之路與國際先進衛星導航系統同臺競技
“‘巨人’對我們技術封鎖,不讓我們站在肩膀上,唯一的辦法,就是自己成為巨人。”北斗一號衛星總指揮李祖洪說,“北斗的研制,是中國人自己干出來的。”
秉承“探索一代,研發一代,建設一代”的創新思路,中國北斗始終把發展的主動權牢牢掌握在自己手中,以志不改、道不移的堅守拼下累累碩果。
北斗一號系統原創性地提出雙星定位方法,打破國外技術壟斷,建立了國際上首個基于雙星定位原理的區域有源衛星定位系統。該星座的短報文服務在國際導航領域獨一無二,在汶川地震等國家重大事件中發揮了至關重要作用。短報文服務作為北斗的特色,在后續北斗衛星中保留了下來,為許多國家開展導航衛星研制提供了啟發。
北斗二號系統突破了區域混合導航星座構建、高精度時空基準建立的關鍵技術,實現了星載原子鐘國產化,并在國際上首次實現混合星座區域衛星導航系統。該系統建成后,其各項技術指標均與國際先進水平相當。中共中央、國務院、中央軍委對北斗區域衛星導航系統的建成給予了高度評價,稱“該系統建成并投入使用,是國家和軍隊信息化建設的重要里程碑,是對我國經濟社會發展的重要貢獻”。
在北斗三號全球組網建設中,中國航天科技集團五院(簡稱五院)率先提出國際上首個高中軌道星間鏈路混合型新體制,形成了具有自主知識產權的星間鏈路網絡協議、自主定軌、時間同步等系統方案,填補國內空白;研發國內首個適于直接入軌一箭多星發射的“全桁架式衛星平臺”,實現了衛星自主監測和自主健康管理;實現了星載大功率微波開關、行波管放大器等關鍵國產化元器件和部組件成功應用,打破核心器部件長期依賴進口、受制于人的局面,為全球組批研制快速組網建設鋪平了道路。
作為國家影響力、威懾力的象征,北斗與國際先進衛星導航系統同臺競技,做到了“核心在手”,打破了美國GPS系統壟斷局面,增強了我國在國際導航領域的話語權和主動權。
共同“致富”之路項目群管理支撐衛星組批生產和密集發射
“一枝獨秀不是春”,中國北斗始終具有國際視野和家國情懷。
在國家支持下,該工程牽引帶動了數百家單位、數萬人團結協作,早已形成“全國一盤棋”的大格局。
在航天領域,五院緊密結合中國國情和航天系統研制實踐,創造性地提出了一套突破關鍵技術、形成系統集成、確保衛星產品高質量的項目群管理方法,全面支撐了衛星組批生產和密集發射,已成為宇航產品工程的新路徑、新思路。
在學科發展領域,北斗系統的研發直接帶動了航天器總體設計、航天器動力學、航天器環境試驗技術、空間數據系統、航天器數字化設計等專業快速發展,促進了導航星座時空基準建立與維持、導航信號生成與傳輸、空間微放電機理與抑制、原子物理應用等新興學科的建立。在北斗系統上使用星座可靠性分析、衛星共位、大規模集成電路空間應用、國產碳纖維等大量新技術,顯著促進了我國結構材料、微處理計算機、微波器件、電子技術等基礎學科和工業的快速發展,提高了相關領域裝備的國產化水平,提升了科技產業對前沿技術發展的引領能力。
作為上游產業,北斗導航衛星系統既牽引了原材料、元器件、制造工藝的發展,又促進了下游基礎產品、導航終端用戶產品和運營服務產業鏈的形成,為建設下一代信息基礎設施、發展現代信息技術產業體系、推動國民經濟又好又快發展作出了貢獻。基于衛星導航定位的位置服務已成為新興產業領域。
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