30?55?59?北鬥系統究竟有多少顆衛星?

2021-01-08 騰訊網

眾所周知,北鬥三號全球衛星導航系統的收官之星,即北鬥系統第55顆導航衛星,也是第30顆的北鬥三號衛星。有人說,北鬥系統一共55顆衛星,也有人說北鬥系統有59顆衛星,那究竟北鬥系統一共有多少顆衛星呢?

這個問題可以回到北鬥系統建造前的時光。

1983年,我國著名無線電電子學家陳芳允先生提出了「雙星定位」衛星導航系統的構想。在這個構想下,我國的導航系統只需要「主控站+兩顆衛星+用戶站」即可實現導航定位的功能,並可以同時實現短報文功能。

因為資金和技術上的雙重困難,1983年陳老提出的理論設想,經歷了1986年預研、1989年原理實驗,直到1994年才開始立項。

當時資金是一大難題,而技術更是難上加難。考慮到中國的幅員遼闊以及衛星自身無法使用大口徑多波束天線,要實現雙星定位就要提高用戶終端發射功率,這在當時無法實現工程化和實用化。再加上地面數字高程圖的技術儲備缺乏,無線電技術的儲備缺乏,理論等等,可謂是困難重重,但正如我們現在所自豪的,我們終究成功了。

我國創造性地通過三步走的戰略,實現了北鬥系統的建設。我國的北鬥系統包括北鬥一號、北鬥二號和北鬥三號三個系統。

如果從北鬥一號開始計算,實際上一共發射了59顆北鬥衛星。

其中北鬥一號為四顆試驗衛星;

北鬥二號由14顆組網衛星加6顆備份衛星組成;

北鬥三號由30顆組網衛星加5顆試驗衛星組成。

目前導航衛星的數量是以能夠提供無源導航信號的數量計算,由於北鬥一號四顆衛星採用有源信號定位方式,其工作原理與北鬥二號、北鬥三號的無源信號導航方式不同,因此在衛星數量的計算中去掉了這四顆衛星。這裡便是59顆。而北鬥三號的五顆試驗衛星主要作為技術驗證不提供服務,因此北鬥三號系統在計算時只計入了30顆組網衛星。

北鬥一號

2000年10月31日,我國北鬥第一顆北鬥試驗衛星發射升空。50天後,第二顆衛星入軌。之後的2003年5月25日、2007年2月3日,再添上2顆北鬥導航試驗衛星,以上四顆北鬥導航衛星被稱為「北鬥一號」。

北鬥一號的雙星定位證明了陳老理論的可行性:

滿足中國5000*5000公裡區域連續、實時定位的要求;滿足20米定位精度,與當時的GPS民碼定位精度相近;滿足定位和位置報告,響應時間為1秒的要求;滿足用戶終端低功率的要求;

當然,北鬥一號使用用戶無法保持靜默加上無法在高速平臺上使用的不足,推動了北鬥二號的設計與建造。

北鬥二號

北鬥二號採用的是無源信號,因此並不是北鬥一號的升級版,而是採用了全新的導航體制。按照規劃,北鬥二號由14顆組網衛星加6顆備份衛星組成。

2007年,北鬥二號01星發射升空;2009年4月15日,北鬥二號02星發射成功,並通過建立星間鏈路,實現了3顆衛星在PRS頻段的信號傳輸。

此後,北鬥二號以平均一年3顆的速度小步快跑,到2012年10月25日第16顆北鬥二號衛星發射升空,北鬥二號已形成覆蓋亞太大部分地區的導航服務能力。

而北鬥二號的備份星從2016年3月30日開始發射,到2019年5月17日發射最後一顆備份星,北鬥二號發射任務全部完成,並將在今後停止更新。

北鬥三號

2017年11月5日,北鬥三號MEO01/02星一箭雙星發射升空,標誌著北鬥全球導航系統建設拉開序幕。

北鬥三號系統有著中圓地球軌道(MEO)、地球靜止軌道(GEO)、傾斜地球同步軌道衛星(IGSO)三種不同的軌道,共30顆衛星。

北鬥三號系統的中圓地球軌道衛星,全部通過一箭雙星發射:

2017年11月5日,MEO01/02星;2018 年1月12日,MEO 03/04 星;2018 年2月12日,MEO 05/06 星;2018 年3月30日,MEO 07/08 星;2018 年7月29日,MEO 09/10 星;2018 年8月25日,MEO11/12 星;2018 年9月19日,MEO13/14 星;2018 年10月15日,MEO15/16 星;2018 年11月19日,MEO18/19 星;2019 年9月23日,MEO22/23 星;2019 年11月23日,MEO25/26 星;2019 年12月16日,MEO27/28 星。

而北鬥三號的地球傾斜地球同步軌道衛星分別於2019年4月20日、6月25日、11月5日發射升空。

北鬥三號的首顆地球靜止軌道衛星與2018年11月1日發射升空,2020年3月9日發射第二顆,第三顆也就是收官之星與2020年6月23日發射升空,並完成北鬥三號的組網工作。

看到這裡,相信你也看懂了。從實際發射的衛星數量來看,北鬥系統從開始建設到全面組網,一共發射了59顆衛星;如果從實際工作,以提供無源導航信號的數量來計算的話,則是55顆衛星。

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