布陣30年,全球組網完成!未來,世界導航靠「北鬥」

2021-01-19 航空知識

6月23日9時43分

長徵三號乙運載火箭搭載

北鬥三號最後一顆全球組網衛星

發射成功!

「北鬥」衛星導航系統是我國自主發展、獨立運行的衛星導航系統,是為全球用戶提供全天候、全天時、高精度的定位、導航和授時服務的國家重要空間基礎設施,使我國成為世界上繼美國、俄羅斯之後第三個擁有自主衛星導航系統的國家,打破了國外衛星導航領域的壟斷。


2012年年底,完成14顆衛星(5顆地球靜止軌道衛星、5顆傾斜地球同步軌道衛星和4顆中圓地球軌道衛星)發射組網。開始為亞太地區用戶提供定位、測速、授時、廣域差分和短報文通信服務。導航定位性能與GPS系統相當, 優於GLONASS系統。今天,「北鬥」3號最後一顆組網衛星發射入軌, 標誌著「北鬥」全球組網階段性完成。「北鬥」可與其他系統兼容,同一時間可以收到不同類型的導航衛星的信息,在北鬥信號強的時候使用北鬥,用GPS來修正,輔助提高導航服務精度。「北鬥」除了像GPS提供無源定位,免費接收衛星信號外,還提供有源定位,用戶可以主動把自己的位置報告給其他的網絡或指揮控制中心,最終實現定位,在搜救等應急救援時十分有用。有源導航定位、短報文功能,這是目前GPS、GLONASS等沒有的功能。短報文功能最典型的例子就是在汶川地震過後,通訊基站遭到破壞,北鬥終端通過短報文進行緊急通訊,對於抗震救災起到了關鍵作用。除了系統和功能上的突破,「北鬥」上還有很多可以拿出來單打獨鬥的硬核科技,比如其核心——高精度原子鐘。它的國產化打破了國外壟斷, 突破了國外技術封鎖,使我國導航衛星核心部件擺脫了受制於人的困境,為導航衛星提供連續、穩定、高精度的導航服務提供了時間與頻率基礎。星載銣鍾採用非自激型光軸運汽泡式銣頻標方案,利用87Rb原子基態超精細能級0-0躍遷具有極窄的譜線和極穩定的中心頻率的特性,通過銣原子光軸運系統和電路的作用,將量子躍遷頻率的高穩定性和準確度傳遞給晶振,從而獲得高穩定的晶振輸出頻率,為時頻系統提供頻率基準源。


全球衛星導航系統增加了星上自主運行功能,採用星間鏈路技術,設計合理的網絡協議和任務規劃,實現導航星座的自主運行管理,並保證導航星座星間鏈路長壽命、高可靠、高精度測量。「北鬥」系統同時錘鍊我我國衛星快速組網要求的衛星系統設計與集成技術,「北鬥」2號衛星系統研製過程中構建了全新的組批生產與測試模式,提高了衛星研製效率,三年內完成了14顆衛星組批生產、密集發射的任務,較單星生產模式縮短研製周期近三分之一,降低研製成本近20%,實現了我國衛星研製模式由單星生產向組批生產的轉型。

6月16日,發射北鬥三號最後一顆全球組網衛星的長徵三號乙運載火箭在臨射前測試過程中,發現產品技術問題,發射任務推遲。

從上世紀80年代提出設想,到1994年北鬥一號建設正式啟動,幾代北鬥人經過30多年的實踐探索,走過了北鬥系統建設「三步走」的發展歷程。第一步,建設北鬥一號系統,又叫北鬥衛星導航試驗系統,實現衛星導航從無到有。第二步,建設北鬥二號系統,從有源定位到無源定位,區域導航服務亞太。第三步,建設北鬥三號系統,架設「星間鏈路」,實現全球組網。這次發射的是第55顆北鬥導航衛星,也是第30顆北鬥三號衛星。北鬥導航系統在未來究竟能對你我的生活產生什麼影響?民用的前景又如何?通過一張圖來了解下↓↓




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