對話北鬥研發專家,了解全球衛星導航的「中國方案」

2020-09-19 浦東發布

小衛星 大未來


作為目前國內最有條件發展航空航天產業的地區之一,上海浦東擁有相對完整的產業鏈、龍頭企業和規劃布局。

未來,浦東將作為「大飛機」產業集群的「主戰場」,聚焦航空航天領域的核心關鍵技術,在實現「藍天夢」的道路上不懈探索。

本周東方財經·浦東頻道《創時代》節目將播出聚焦浦東六大硬核產業之「藍天夢」,一起去誕生了十顆北鬥三號導航衛星的上海微小衛星工程中心看一看。



1本期嘉賓


林寶軍

中科院微小衛星創新研究院副院長

北鬥三號衛星系統總設計師

鬱文賢

上海北鬥導航創新研究院院長

上海交通大學講席教授


2精彩對話


2020年6月23日9時43分,我國在西昌衛星發射中心,用長徵三號乙運載火箭成功發射北鬥系統第55顆導航衛星,暨北鬥三號最後一顆全球組網衛星。至此,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部完成。2020年7月31日,由我國自主建設獨立運行的全球衛星導航系統北鬥導航全面建成,中國也由此成為了世界上第三個獨立擁有全球衛星導航系統的國家。自1994年啟動北鬥一號工程,到今年北鬥三號全球衛星導航系統全面建成。26年來,經過44次發射,中國先後將4顆北鬥試驗衛星,55顆北鬥二號、三號組網衛星送入太空,最終完成全球組網,為世界貢獻了全球衛星導航的「中國方案」。


主持人:我國北鬥導航衛星的發展經歷了北鬥一號、北鬥二號和北鬥三號三個階段,這三個階段分別有什麼不同的意義?


鬱文賢:

我們國家北鬥經歷了三代,一號、二號、三號。北鬥一號我們叫雙星定位系統,最早是陳芳允先生在上世紀80年代提出的,解決了0到1、從無到有的問題;北鬥二號是面向全球系統的一個區域系統,解決我們國家從第一島鏈到第二島鏈的服務問題;北鬥三號開啟了全球服務的衛星導航的一個時代,北鬥變成了跟GPS、格洛納斯並駕齊驅的具有全球服務能力的導航系統。


主持人:北鬥三號和國際上其他的一些衛星導航系統相比,特點和優勢體現在哪?


林寶軍:

北鬥三號和其他幾個導航系統相比,第一是在星座構成上不同。其他幾個系統都是兩萬公裡的中軌衛星,北鬥三號是中軌加高軌衛星,兩萬公裡的中軌衛星有二十四顆,三萬六千公裡的高軌衛星有六顆。大家通常說站得高看得遠,在城市裡,通過高軌衛星就使得房屋對衛星的遮擋減少,這樣就可以捕獲快,而且精度更高。

另外北鬥除了基本的導航功能之外,還有六大特色,包括全球短報文、區域短報文、星基增強、地基增強、包括搜索救援、還有單點精密定位服務這六大功能。特別是全球短報文這個功能,和其他幾個系統都不一樣。比如汶川地震,地面的設備全都遭到破壞,手機等等都沒信號了,它就通過衛星把這個信號發出去了,這就是可以告訴外界,發生了什麼。


主持人:北鬥三號衛星首次使用了實現衛星與衛星間通信與測量的一種技術,叫做星間鏈路。這到底是怎樣一種技術,又是怎樣實現衛星之間通信的呢?


林寶軍:

一般來說建導航系統,如果是區域站,自己國家的地面站就能完全覆蓋了。到了建全球系統的時候,就需要全球布站,現在已有的GPS、格洛納斯等全球導航系統就是這樣操作的。但我們全球布站並不那麼方便,所以就嘗試了另一個方案,在星與星之間建立一個通信鏈路,讓星和星之間可以對話、星和地可以對話。這樣整整三十顆北鬥衛星建成了一個大網,我們就可以統一控制,實現了「一星通,星星通」,對衛星的測控覆蓋也從以前的30%提高到了100%。


主持人:最近,隨著這個北鬥三號的組網完成,我們也看到各種以北鬥命名的APP,比如北鬥導航、北鬥地圖、北鬥導航衛星地圖等等,這些APP裡哪一個是北鬥的官方APP?


鬱文賢:

以上這些都不是北鬥的官方APP,也不會有專門的北鬥APP。因為APP是一個應用軟體,是企業市場化開發出來的應用,而北鬥是一個信號,它提供了全球定位的信號跟能力,這是兩碼事。但實際上,北鬥系統早就已經在我們手機裡面使用了。


林寶軍:

比如說高德地圖,打開這個軟體,它接受的衛星信號,有北鬥的、有GPS的、也有格洛納斯的,這幾家的信號都有,合起來可以一起用,但你不能說高德就是北鬥的,也不能說高德就是GPS的。北鬥和GPS、格洛納斯、伽利略是兼容的,可以同時使用,這樣可以使得我們用戶的體驗更好。


3播出時間及頻道


9月20日21:00

第一財經︱東方財經·浦東頻道

敬請關注《創時代:小衛星 大未來》



編輯:吳燕

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    20世紀後期,中國開始探索適合國情的衛星導航系統發展道路,逐步形成了三步走發展戰略:2000年年底,建成北鬥一號系統,向中國提供服務;2012年年底,建成北鬥二號系統,向亞太地區提供服務;計劃在2020年前後,建成北鬥全球系統,向全球提供服務。
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