北鬥第三步 世界一大步

作者:Silverdew    發表日期:2019-03-31 07:12:18

轟鳴巨響,長征三號乙運載火箭在西昌衛星發射中心拔地而起,肩負著“中國的北鬥、世界的北鬥”的光榮使命直刺蒼穹。中國自主研製的北鬥三號全球導航係統首發星的成功發射,標誌著我國建設北鬥係統全球組網的大幕已經拉開。

北鬥三號導航係統可以全天候、全天時為各類用戶提供高精度、高可靠的定位、導航、授時服務。相較於北鬥二號衛星係統,其服務區域將拓展至全球範圍。“星間鏈路是北鬥三號實現全球導航服務功能的重要手段。”中國航天科技集團五院北鬥三號工程副總設計師、衛星首席總設計師謝軍告訴《經濟日報》記者,我國不可能像GPS那樣在全球建立地麵站,因此星間鏈路技術的攻克為解決境外衛星數據傳輸提供了有效方案。

北鬥三號導航係統采取星間、星地傳輸功能一體化設計,實現了高軌、中軌衛星及地麵站的鏈路互通,讓太空兄弟們手拉手,心相通。雖然“看不見”在地球另一麵的北鬥衛星,但用北鬥衛星的星間鏈路同樣能與它們取得聯係。

除了服務區域由區域覆蓋擴大到全球覆蓋外,北鬥三號導航係統在精度上、係統可靠性上,都有很大的提高。“在北鬥二號性能的基礎上,北鬥三號全球導航係統的定位精度將提升1至2倍,達到2.5米至5米的水平。”謝軍介紹說,建成後的北鬥全球導航係統將為民用用戶免費提供約10米精度的定位服務、0.2米/秒的測速服務,並且將為付費用戶提供更高精度等級的服務,屆時,中國北鬥的精度將與美國GPS相媲美。

較高的定位精度意味著更多更好的服務。當前人們使用的共享單車,就可以通過高精度定位功能提供的“電子圍欄”技術進行停放調控,從而降低其管理成本。而地震後建築物幾毫米下沉變化等精密數據的測量,也全靠北鬥的一雙火眼金睛。

此外,北鬥三號導航係統保留了北鬥現有係統的短報文服務,即通信功能。這是其他衛星導航係統不具備的能力。目前,短報文功能已在災後救援、搜救失蹤人員等方麵發揮了重大功效。

“有‘導航衛星心髒’之稱的星載原子鍾是確保定位精度的關鍵設備。”中國航天科技集團五院北鬥三號衛星總設計師王平介紹說,北鬥三號衛星采用新一代銣原子鍾,其每天的頻率穩定度較北鬥二號提高了10倍,達到世界先進水平。銣原子鍾技術的進步,直接推動了北鬥導航係統定位精度,由之前區域係統的10米量級向後續全球係統米級分辨率跨越,測速和授時精度同步提高一個量級,為北鬥導航係統更深入廣泛的社會應用打下堅實基礎。

與此同時,北鬥衛星還配置了性能更高的新研國產氫原子鍾。氫原子鍾雖然質量和功耗比銣原子鍾大,但穩定性和漂移率等指標更為優秀,對於實現北鬥導航定位“分秒不差”,起到了至關重要的作用。

“衛星導航技術是國民經濟的強大支撐,也是為全人類提供時間、空間坐標的基礎設施,其服務的連續性和穩定性十分重要。”中國航天科技集團五院北鬥三號衛星總指揮遲軍說,就像停水停電之於城市生活,衛星導航服務一旦中斷,國家和社會的正常運行都會受到很大的影響,這就給衛星導航的可靠性提出了極為苛刻的要求。

從衛星元器件的層層把關到到自主修複功能的不斷改進;從采取多種軟、硬件手段保證服務不中斷到利用多項新技術提高衛星抗幹擾能力;從反複進行衛星地麵驗證工作到使衛星的設計壽命超過10年……這些保障措施都將是北鬥衛星連續、穩定在軌服務的護衛隊。

在加速北鬥係統建設的同時,有一個問題無法回避,就是該如何看待北鬥與GPS、格洛納斯、伽利略等其他衛星導航係統的關係?“北鬥是一個開放的係統,中國的北鬥同樣也是世界的北鬥”對此,謝軍表示,我國始終堅持和實踐北鬥“服務全球、造福人類”的發展理念,要與其他衛星導航係統相互兼容、合作共贏。在這一原則指導下,北鬥衛星在設計建造過程中,就通過兼容互操作技術,為用戶能在終端上接收多個信號奠定基礎,給用戶提供多種選擇方案。北鬥導航係統兼容、互操作的便利性將保證全球用戶利益的最大化。今天,中國的北鬥已經敞開胸懷、邁開步子,等待世界的接納。

(責編:丁鑫)返回搜狐,查看更多


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