北鬥三號最後一顆全球組網衛星發射成功,也就意味著我國自主研發的北鬥衛星導航系統(簡稱BDS)將圓滿建成,成為繼GPS、GLONASS之後的第三個成熟的衛星導航系統。
北鬥到底牛在哪裡呢?
一、自己有了,不依賴GPS
北鬥三號衛星系統將在個人服務、道路交通、鐵路、測繪、授時、航運、航空等多個行業中得到應用。比如說可以使用裝有北鬥衛星導航接收晶片的手機或車載衛星導航裝置進行路線導航;可以在任何天氣條件下,為水上航行的船舶提供導航定位和安全保障;可以在航空運輸中配合其其他系統在飛機發生偏航時快速發現問題並糾正;還可以應用在共享單車上北鬥定位裝置,對自行車進行精準定位,便於管理等等,衛星導航產業正在帶來巨大的經濟價值,如果沒有獨立的衛星導航系統,其中的利潤也將拱手送人。
二、覆蓋面更大,抗遮擋能力強
一是北鬥系統採用GEO、IGSO和MEO三種軌道衛星組成混合星座(星座就是多顆衛星的組合),GEO和IGSO都屬於地球同步衛星(衛星繞地球轉一圈的時間等於地球在慣性空間中的自轉周期(23小時56分4秒),且旋轉方向也相同),衛星軌道高度都是離地35786km。
北鬥系統和GPS相比高軌衛星更多,高軌衛星單一衛星的覆蓋面更大,抗遮擋能力強,在高樓大廈較多的城市和連綿起伏的山區定位效果更好一些,尤其在低緯度地區(赤道附近)性能優勢更為明顯。
三、全球第一個提供三頻信號服務的衛星導航系統
北鬥三號在B1、B2和B3三個頻段信號,其中B1頻段的中心頻率為1575.42MHz,B2為1176.45MHz,B3為1268.52MHz,是全球第一個提供三頻信號服務的衛星導航系統。而GPS使用的是雙頻信號分為L1和L2,頻率分別為1575.42MHZ和1228MHZ。衛星信號在經過地球外電離層時會受幹擾、產生延遲,使用雙頻信號可以減弱電離層延遲的影響,而使用三頻信號可以構建更複雜模型消除電離層延遲的高階誤差。同時,使用三頻信號能夠通過多頻信號組合使用等方式提高服務精度,就是可以更準,目前美國也在擴展成三頻信號系統。
四、北鬥系統創新設計了雙向短報文通信功能
雙向短報文通信功能就是可以通過衛星進行信息的通訊(手機都是通過通訊基站實現的),還兼容了有源和無源定位體制(有源指用戶進行導航定位時要主動向衛星發送信號,向外界傳遞自己的位置信息,可應用於國際搜索和救援,而無源指用戶只需接收導航衛星信號),而GPS採用的是無源定位體制,也沒有短報文通信功能。
最近成功全球組網的北鬥系統,在這次抗洪救災中也發揮了重要的作用。北鬥的短報文功能是北鬥的核心功能之一,為汛期暴雨洪水造成的惡劣自然和網絡環境下的關鍵水文信息傳輸提供了保障。山洪和滑坡導致移動基站損壞,行動網路中斷。但1000多條水文信息短報文通過北鬥衛星信號傳輸系統及時準確發回,根據信息,相關部門迅速轉移山區人員。據不完全統計,目前,全國共有6800多處水文站採用北鬥衛星進行報汛。