中國北鬥 惠及全球:寫在北鬥三號衛星導航系統星座部署收官之際

2021-01-11 環球網

本文轉自【光明日報】;

「5、4、3、2、1,點火!」

6月23日,我國在西昌衛星基地成功發射北鬥三號衛星導航系統星座部署的收官衛星。這是我國第55顆北鬥導航衛星,它的發射成功標誌著北鬥三號系統完成全球星座部署。此刻,中國北鬥已點亮世界衛星導航的天空。

至此,中國北鬥衛星導航系統完成了自己獨特的「三步走」——

2000年建成北鬥一號系統,向中國提供服務;

2012年建成北鬥二號系統,向亞太地區提供服務;

2020年建成北鬥三號系統,為全球提供服務。

從無到有,從有源定位到無源定位,從服務中國到服務亞太,再到全球組網……從20世紀80年代提出設想,到1994年北鬥一號建設正式啟動,經過幾代北鬥人30多年的實踐探索,北鬥系統的服務定位精度、系統穩定性、功能全面性不斷提升,全面支撐了國家安全和經濟社會發展的需要。

今日之北鬥已成為世界的北鬥,服務全球用戶。

獨特的設計與構造

此次發射成功,北鬥三號全球衛星導航系統星座部署比原計劃提前半年全面完成,將為全球用戶提供完整的全天候、全天時、高精度的定位、導航授時服務。

中國航天科技集團五院北鬥三號衛星總設計師陳忠貴說,此次發射的北鬥導航衛星,是北鬥三號系統中最後一顆地球靜止軌道(GEO)衛星。該軌道衛星是北鬥系統不同於國際上已有的GPS、格洛納斯等導航系統的獨特設計,對於保障北鬥二號區域系統向北鬥三號全球系統的平穩過渡,進一步提升北鬥三號全球系統在我國及周邊地區的服務性能具有重要作用。該衛星將經過多次變軌進入地球靜止軌道,隨後展開在軌測試,一切正常後將正式入網提供服務。

2009年北鬥三號系統建設啟動,到2020年完成30顆衛星發射組網,這30顆衛星中,有3顆地球靜止軌道(GEO)衛星、3顆傾斜地球同步軌道(IGSO)衛星,和24顆中圓地球軌道(MEO)衛星。中軌高軌混合星座的北鬥系統除具有中圓軌道衛星外,還具有高軌衛星,這樣的構造使其系統信號抗遮擋能力強,尤其在低緯度地區更為明顯。

北鬥三號全球系統繼承了有源定位和無源定位兩種技術體制,通過「星間鏈路」——也就是衛星與衛星之間的連接「對話」,解決了全球組網需要全球布站的問題。北鬥三號在北鬥二號的基礎上,進一步提升性能、擴展功能,為用戶提供全球定位導航授時,以及短報文通信、國際搜救、星基增強、精密單點定位等特色服務。到2035年,我國還將建設更加泛在、更加融合、更加智能的綜合定位導航授時(PNT)體系。

要實現衛星導航系統空間段和地面段的協同工作,由中國電子科技集團研發的北鬥三號管理控制中心必不可少。「北鬥三號管理控制中心就像是衛星導航系統的『大腦』,可以指揮空間段和地面段的協同運行、地面天線和各類觀測設備統籌調度、傳輸數據,以及衛星導航電文的編輯、上注和播發等,解決了幾十個系統、幾萬臺套設備的集中監視和控制難題。」中國電科技術人員介紹,該中心實現了衛星導航系統的星地一體化管理與控制,是充分發揮北鬥三號系統運行效能的核心環節,技術水平達到國際領先地位。

進一步造福全球

歷經20年建設發展,北鬥系統已經廣泛應用於國計民生各個領域。隨著北鬥三號收官衛星的發射,在通信、電力、金融、測繪交通、漁業、農業、林業等領域,北鬥系統應用將得到進一步拓展。

在去年年底的國新辦發布會上,中國衛星導航系統管理辦公室主任、北鬥衛星導航系統新聞發言人冉承其曾透露,北鬥系統服務覆蓋200餘個國家和地區,用戶突破一億,日服務達兩億次。

交通運輸領域是北鬥規模化應用的重點區域。截至2019年年底,國內超過650萬輛營運車輛、3萬輛郵政和快遞車輛,36個中心城市約8萬輛公交車、3200餘座內河導航設施、2900餘座海上導航設施已應用北鬥系統,已建成全球最大的營運車輛動態監管系統。

在農林漁業方面,基於北鬥的農機作業監管平臺實現農機遠程管理與精準作業,服務農機設備超過5萬臺,精細農業產量提高5%,農機油耗節約10%。定位與短報文通信功能在森林防火等應用中發揮了突出作用。此外,北鬥系統為漁業管理部門提供船位監控、緊急救援、信息發布、漁船出入港管理等服務,全國7萬餘只漁船和執法船安裝北鬥終端,累計救助1萬餘人。

以國際搜救服務為例,北鬥免費的公益性服務主要用於水上、陸地以及空中遇險目標的定位和救援。北鬥系統的特色在於具有返向鏈路的確認功能,可以把回執信息以及地面救援力量的準備情況等發送給求救者。也正是這些特色服務,讓北鬥系統區別於其他衛星導航系統。目前,世界上已經有半數以上的國家使用了北鬥系統。

北鬥已「飛入尋常百姓家」。基於北鬥導航服務已被電子商務、移動智能終端製造、位置服務等廠商採用,廣泛進入中國大眾消費、共享經濟和民生領域。如果你在北京的街頭騎過一輛共享單車,太空中的北鬥可能正密切關注著你有沒有「停車入欄」。藉助北鬥構建的共享單車「電子圍欄」,有望徹底終結共享單車亂停放問題。國內多家電子商務企業的物流貨車及配送員,應用北鬥車載終端和手環,實現了車、人、貨信息的實時調度。

未來世界,萬物互聯。隨著北鬥全球系統的全面建成,「中國北鬥」將進一步造福全球,也將更加廣泛而深刻地影響人們的生活。

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    編者按:本文來自微信公眾號「對撞派」(ID:ai7gua),作者:乾明,36氪經授權發布。 三、二、一,點火! 中國航天,迎來裡程碑! 剛剛, 北鬥三號全球衛星導航系統的最後一顆組網衛星成功發射。 這意味著,北鬥導航系統全球星座部署全面完成,北鬥系統正式全球組網。