2020年必將是中國航天史上具有重要意義的年份,長徵五號復飛成功,長徵五號B型火箭發射新一代載人飛船且試驗圓滿完成,首個火星探測器天問一號將於7月份出徵火星,新一代空間站核心艙也將於今年發射,6月23日北鬥導航系統第55顆衛星成功發射,代表著北鬥三號全球衛星導航系統完成部署,2020年的中國航天以及相關領域取得的成就,可謂喜事連連。
本文主講一下北鬥三號全球衛星導航系統完成部署的重要意義,該系統由中國航天科技集團有限公司五院抓總研製,第55顆北鬥導航衛星也是北鬥三號全球衛星導航系統第三顆地球同步軌道衛星,它的發射成功也是北鬥三號全球組網「大棋局」的收官之作,北鬥三號系統30顆組網衛星已全部到位,代表著北鬥三號全球衛星導航系統星座部署全面完成。
我們每個人對GPS都很熟悉,是美國發起的衛星導航系統,管理權和應用頒發權都在美方,那麼我們在使用時,如果與美方發生矛盾或者美方不願意,那麼美方就可能從技術上收回使用權,我們的應用就會被「卡脖子」,這樣的事情也不是沒有發生過,因此組建自己的衛星導航系統對我國來說具有重大的戰略意義。
我國於1994年就啟動了北鬥一號衛星導航系統的建設,共發射了三顆地球靜止軌道衛星;2004年又啟動了北鬥二號衛星導航系統的建設,計劃發射35顆衛星,包括5顆靜止軌道衛星和30顆非靜止軌道衛星;2009年又啟動了北鬥三號衛星導航系統的建設,至今天共發射了30顆導航衛星,衛星組網工作宣告完成。而且衛星所用的關鍵元器件全部國產,不必擔心被國外「卡脖子」。
北鬥三號系統由MEO衛星(地球中圓軌道衛星,24顆)、IGSO衛星(傾斜地球同步軌道衛星,3顆)和GEO衛星(地球靜止軌道衛星3顆)三種不同軌道的衛星組成,其中,GEO衛星位於地球上方36000公裡的太空,擔負著為北鬥導航系統的技術指標提升提供增強服務的使命,這三顆衛星也被大家親切地稱為「吉星」,它們運行也正是「吉星高照」啊。這次成功發射的第55顆北鬥導航地球同步衛星正是「吉星」家族中的老三,大家也親切地稱呼它為「嚞星」。
北鬥三號系統繼承北鬥有源服務和無源服務兩種技術體制,能夠為全球用戶提供基本導航(定位、測速、授時)、全球短報文通信、國際搜救服務,中國及周邊地區用戶還可享有區域短報文通信、星基增強、精密單點定位等服務。
在基本導航服務方面。北鬥三號系統可以為全球用戶提供服務,空間信號精度將優於0.5米;全球定位精度將優於10米,測速精度優於0.2米/秒,授時精度優於20納秒;亞太地區定位精度將優於5米,測速精度優於0.1米/秒,授時精度優於10納秒。
在精密單點定位服務方面,北鬥導航系統將服務我國及周邊地區用戶,具備動態分米級、靜態釐米級的精密定位服務能力。北鬥地基增強系統也一直在不斷的建設中,地面基準站數量正在迅速增長,可以為用戶提供米級、分米級、釐米級的定位導航和後處理毫米級的精密定位服務。結合5G技術,釐米級的定位導航技術將使無人駕駛等成為現實,而毫米級的精密定位技術,將使精細化生產的無人工廠和遠程醫療手術成為現實。所以北鬥三號導航系統的成功建設,將助力我國在這些方面領先於其他國家。
與國外同類導航系統相比,北鬥導航系統在數量上已經超過了美國的GPS,俄羅斯的格洛納斯,歐盟的伽利略等衛星導航系統,在全球四大衛星導航系統中排名首位,綜合性能、定位精度及各項服務均居世界前列。
自1994年開始建設北鬥導航系統以來,其已在我國以及其他國家的交通運輸、農林漁業、水文監測、氣象測報、通信時統、電力調度、救災減災、公共安全等領域得到廣泛應用,如今已經完全融入我國國家核心基礎設施,產生了顯著的經濟效益和社會效益,可以預見的是,今後它也將在我國的國家建設和安全方面更多、更大、更重要地發揮其作用。
參考資料:
《澎湃新聞》6月23日文章《北鬥三號收官衛星成功發射,將為全球提供定位導航授時等服務》