北斗:如何从“0”到“40亿”

来源 :瞭望东方周刊 | 被引量 : 0次 | 上传用户:shenzhixian
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  从2000年发射第一颗北斗定位卫星,到2003年正式开通第一代卫星导航系统,再到2012年正式提供区域服务,
  北斗卫星导航系统从无到有,如今服务已覆盖全球三分之一的陆地,使亚太地区的40亿人口受益
  2016年6月12日23时30分,中国在西昌卫星发射中心用长征三号丙运载火箭成功发射了第23颗北斗导航卫星。
  这颗卫星入轨并完成在轨测试后,将与其他在轨卫星共同提供服务,进一步增强北斗卫星导航系统的稳健性,强化服务能力,为系统服务从区域向全球拓展奠定坚实基础。
  从2000年发射第一颗北斗定位卫星,到2003年正式开通第一代卫星导航系统,再到2012年正式提供区域服务,北斗卫星导航系统从无到有,如今服务已覆盖全球三分之一的陆地,使亚太地区的40亿人口受益。
2015年7月25日,搭载两颗新—代北斗导航卫星的“长征三号乙/远征一号”运载火箭在西昌卫星发射中心点火发射

  设想始于上世纪60年代
  在提出利用卫星进行导航定位的设想方面,中国是与世界同步的。美国的GPS是在上世纪60年代开始起步的,几乎在同一时段,中国就开始了自己的卫星导航系统设计,取名为“灯塔”,但是由于国家财力等原因,工程搁浅。
  1983年,“两弹一星”功勋奖章获得者、中国科学院院士陈芳允提出了双星定位设计方案,基于此方案,中国开始积极地立项论证。
  1994年,经国务院和中央军委批准,北斗卫星导航系统建设的大幕正式拉开。
  当时,世界各大国都认识到自主开发卫星导航系统的重要意义,美国和俄罗斯分别开发了GPS和格洛纳斯卫星导航系统,欧盟则致力于建设独立的伽利略系统,印度、日本也在积极谋求建设独立自主的卫星导航系统。作为国家安全和社会发展不可或缺的信息基础设施,卫星导航系统是大国地位和综合国力的重要标志。要有自主的卫星导航系统,是各大国不约而同的共识。
  基于自身实际,中国创造性地提出了北斗卫星导航系统建设发展的总体思路,即“先区域”再“全球”,采取“三步走”的发展战略。
  第一步,建立北斗卫星双星定位试验系统,形成区域有源定位与导航服务能力;第二步,完成三种轨道十余颗卫星的发射,建成区域导航系统,形成区域无源服务能力,向亚太地区提供定位、导航、授时以及短报文通信服务;第三步,建成由3颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成的覆盖全球的北斗全球卫星导航系统,形成全球无源服务能力。
我国首辆海洋应急监测车在辽东湾兴城附近海域作业。该监测车配备了具有国际先进水平的海洋监测及配套设备,包括车载X波段雷达、雷达海冰图像处理系统、北斗卫星通信系统等

  能发“短信”的第一代系统
  中国航天科技集团空间技术研究院承担了北斗导航卫星的研制工作,经历了紧锣密鼓的研制,2000年10月31日,北斗试验星发射,11月6日成功定点;2000年12月21日02星发射,12月26日成功定点。两颗卫星顺利完成在轨性能测试,性能参数满足研制任务要求。
  经过近3年的调试、测试和试运行,2003年12月15日,中国第一代卫星导航系统正式开通运行,成为继美国的GPS和俄罗斯的格洛纳斯系统之后,全球第三个建成并投入使用的卫星导航定位系统。
  利用两颗地球静止轨道卫星实现区域导航定位,属于世界首创。专家介绍,北斗双星导航定位试验系统是一个创新的、成功的、实用的、投资很少的初级起步系统,该系统的建立,解决了中国卫星导航定位系统有无的问题,“快、好、省”地迈出了中国卫星导航系统建设的重要一步,对于推动国防和国民经济建设起到了重要的作用。
  该系统具有三大功能:一是快速确定用户所在的地理位置,向用户及主管部门提供导航信息;二是为用户与用户、用户与地面指挥中心之间提供双向简短报文通信服务,用户可以一次传送120个汉字的短报文信息;三是向用户定时发播授时信息,为用户提供时差修正值。
  其中,例如双向简短报文通信服务是北斗一号系统独有的一项功能。这项功能问世不久,便得到渔政、水文监测和森林防火部门的青睐,在抢险救灾中也发挥了巨大作用。
  2008年汶川地震发生后,在基础设备损坏,通信中断的情况下,救援部队紧急配备了1000多台“北斗一号”终端机,实现了各点位之间、点位与指挥部之间的直线联络,为抗震救灾发挥了重要作用。
  从北斗卫星双星导航定位试验系统建设之初起,该系统就被定位为一个验证技术、积累经验的试验性工程。在北斗双星导航定位系统的建设中,进行了大量新技术的试验验证,从而为下一代导航卫星网络的建设部署进行了技术上的准备。
  北斗为何在复杂地形更好用
  不过,双星定位也有不少缺陷,比如,只能为终端用户提供经度和纬度,无法提供高度数据;覆盖范围有限;无法在高速移动的平台上使用;用户数量受到一定限制,等等。
  因此,建设由多颗卫星组成,具备无源定位、测速和授时功能,同时实现兼顾北斗卫星试验系统的双向简短数字报文通信、位置报告功能的北斗卫星区域导航系统迫在眉睫。
  2004年,建设北斗卫星导航区域系统的工程正式立项,开始了全面启动工作。这意味着,北斗卫星导航系统,开始进入“三步走”的第二个阶段。   2007年4月14日,中国北斗卫星区域导航系统的第一颗卫星,也是首颗中圆轨道卫星发射成功,拉开了北斗区域导航系统建设的序幕。
  两年后的2009年4月15日,首次采用中国东方红三号改进型平台技术的北斗卫星区域导航系统第二颗卫星,也是首颗地球静止轨道卫星发射成功,标志着继北斗导航定位试验系统之后,北斗卫星区域导航系统正式进入部署实施阶段。
  2010年,第三颗到第七颗卫星的连续密集发射,为北斗卫星区域导航系统增加了5个“新成员”。当2011年4月第八颗北斗导航卫星在太空“安家”后,北斗卫星导航系统构成了“3 3”的星座构型(包括3颗同步静止轨道卫星和3颗倾斜同步轨道卫星),这标志着北斗区域卫星导航系统的基本系统建设完成,具备了向中国大部分地区提供初始服务的能力。
  随着2011年7月27日和12月2日,第九颗和第十颗北斗导航卫星“落户”倾斜同步轨道,有效提高了系统的可靠性和稳定性。
  2011年12月27日上午,国务院新闻办正式发布,北斗卫星区域导航系统开始试运行,向中国及周边地区提供连续的、免费的导航定位和授时服务。
  2012年,北斗卫星区域导航系统再次迎来从第十一颗到十五颗5星密集发射期,其中,第十二、十三颗卫星以及第十四、十五颗卫星均为一箭双星发射。2012年10月25日,第十六颗北斗导航卫星成功发射,北斗卫星区域导航系统完成了所有卫星发射任务。至此,北斗卫星区域导航系统空间段由分布在不同轨道的14颗卫星组成星座,即5颗地球静止轨道卫星、5颗倾斜地球同步轨道卫星和4颗中轨道卫星。中国全面完成区域导航系统建设,形成覆盖亚太大部分地区的服务能力。
  与第一代双星系统相比,除了依然具有的双向简短报文通信功能之外,随着系统的逐步发展,北斗卫星导航系统开始呈现出更多特点和优势。
  例如,从星座部署上来看,因为北斗系统采用的是混合星座构型,与其他导航系统的星座结构有明显区别。美国GPS、俄罗斯GLONASS和欧盟GALILEO系统均采用中圆轨道(MEO)对称星座,卫星均匀分布在6个或3个轨道面上。北斗系统除MEO卫星以外,还采用了倾斜地球同步轨道卫星(IGSO)和地球静止轨道卫星(GEO),在低纬度地区具备高仰角,相较于其他系统,对城市峡谷、稀疏遮挡地形具有更多的可见卫星,服务性能更好。而正是得益于系统的星座构型,北斗可基于相对较少的卫星数量实现区域服务能力,系统部署的周期更短,星座建设速度更快。
  从亚太到全球
  在国际化应用领域,亚太地区是北斗先期覆盖的服务区,尤其是东盟各国在海洋渔业、应急救援、防灾减灾、交通运输等方面对卫星导航应用有着切实需求。
  例如在海洋渔业方面,多数东盟国家均临海,北斗系统能为海洋渔业和海上作业提供全天候、全天时的位置服务;在减灾应用方面,亚太许多国家处于自然灾害多发区,北斗系统可在地震、洪涝等突发自然灾害情况下,为抢险救灾提供有力支持。
  而较为公众熟知的是,2012年1月,中国商船“盛泰11号”在湄公河金三角水域遭到了袭击。当时,遇险船只第一时间通过北斗系统发出了求救信号,中国海事、公安部门根据系统提供的位置和遇险情况,及时解救了遇险船只。
  此外,值得提及的是,亚太地区作为全球经济最有活力、发展最快的地区,人口占全球的大约六成,因此,卫星导航和相关服务的市场容量巨大。
  自2012年12月面向亚太区域提供正式运行服务以来,北斗卫星导航系统保持了连续稳定运行。目前,北斗卫星导航系统正逐步进入国际民航(ICAO)、国际海事(IMO)、移动通讯(3GPP)等国际组织,已被国际海事组织接纳认可为全球第三个卫星导航系统。
  为推动北斗卫星导航系统应用,2014年中国启动了北斗地基增强系统建设。该系统建成后,北斗卫星导航系统将为中国境内用户提供分米级定位服务,部分地区定位服务最高可达厘米级。
  而在“第二步”战略完成后不久,北斗开始启动“第三步”战略。
  2015年3月底,首颗新一代北斗导航卫星成功发射,标志着北斗卫星导航系统已由区域运行向全球拓展。从这颗卫星开始,2015年3月30日至2016年2月1日,五颗新一代北斗导航卫星密集发射。
  新一代北斗导航卫星瞄准北斗卫星导航系统全球组网需求,承担了新型导航信号体制、星间链路等新技术试验验证任务,在功能、性能上较以前发射的北斗导航卫星有较大提升。根据建设计划,北斗卫星导航系统将于2020年形成全球运行服务能力,为全球用户提供更高精度的服务。
  根据计划,北斗卫星导航系统2018年可为“一带一路”沿线国家提供基本服务,2020年将形成全球服务能力。
  (潘晨系中国航天科技集团空间技术研究院总体部工作人员)
其他文献
图为旧上海南京路上带有广告牌的电车  这是1931年2月14日的早晨。  早上6点,上海笼罩在一片银白色的风雪之中。鹅毛大雪裹挟着冰粒砸向地面,以至于市区老式房子的屋顶整夜都有“沙沙之声”,不少市民也被这异响搅扰了清梦。  一觉醒来,照例还是披衣叠被、打水洗漱、倒马桶。然而,提着马桶刚迈出家门就踩入积雪中,这才晓得昨夜之雪如此之大,不仅让屋顶作响,还给市区各处披上了一层厚厚的雪毯。  迟到的电车 
全国32家省级长安网和2000余家市县级长安网形成的纵向矩阵,PC端、移动端和官微形成的横向覆盖,正在构建涉政法网上舆论宣传的新格局。  近日,中央政法委、中央综治委官方新闻网站中国长安网移动客户端和官方微博正式开通,中国长安网改版上线。至此,中国长安网PC端、移动客户端、官方微博“一网两端”“三箭齐发”,标志着政法综治网络宣传主阵地建设迈出了更加坚实的步伐。  中央政法委如此重视网站、手机客户端
一方面,山西各类煤企负责人期盼有效化解过剩产能,另一方面,他们又希望第一个“被切”的不是自己。  2016年3月起,历经近4年的煤市寒冬,中国煤炭市场终于开始回暖。  中国煤炭运销协会的数据显示,2016年3~7月,煤炭主产区动力煤价格每吨回升约60元,炼焦煤价格每吨回升100~150元。  2013年初至2016年3月,煤市持续走低,进入漫长的“寒冬”。这令山西经济遭受重创。  为扭转局面,山西
切勿心存侥幸,应做到尽力避免接触或暴露  近日有媒体报道称,国家食药监总局发布了官方版的“致癌物”完整清单。实际上这份清单的确切名称为“世界卫生组织国际癌症研究机构致癌物清单”。由此可知,这份清单并不是中国发布的,而是一份由世界权威机构发布的全球性清单,也适用于中国。  位于法国里昂的国际癌症研究机构,隶属于世界卫生组织,对人类致癌物的研究和评估工作最权威,也最为公众关注。人类致癌物评估  顾名思
“超级城市”的脚步放缓,中国转向重点发展优势互补、协同发展的大城市群  河北廊坊大厂回族自治县的地标——大厂民族宫,不久前获得业内颇具分量的国际奖项——“美国建筑奖”。近日在北京举行的“2017中国城市运营论坛”上,大厂民族宫的主设计师、中国工程院院士何镜堂自豪地宣布了上述消息。  通体洁白的大厂民族宫四面环水,灯光亮起,恢弘的圆顶和繁复雕花的高大拱洞倒映成双,宛如水中升起的殿堂。它充满民族风情,
豆腐是许多人喜爱的食品。市场上有各种不同的豆腐。人们经常提到北豆腐、南豆腐和内酯豆腐,它们有什么区别?  大豆含有大约20%的豆油、40%的蛋白质和30%的碳水化合物。被打成豆浆后,其细胞破碎,大多数的蛋白和油滴都进入到了豆浆中。  经过加热,“生豆浆”变成了“熟豆浆”。在“熟豆浆”中加入凝固剂,就可以链接不同的蛋白质分子,形成一个巨大的网络,把水、油滴以及一些可溶性的碳水化合物网罗其中,形成固体
近日,央视前主持人郎永淳醉驾案被质疑遭“代驾仙人跳”,尽管当事方后来辟谣并无此事,但“黑代驾”现象也再次引发社会关注。  多地警方及媒体曾经通报、报道“代驾仙人跳”事件,“精准碰瓷”违法犯罪值得警惕。  代驾做局者涉嫌敲诈勒索  韩骁(北京市康达律师事务所律师)  近日,南京市民王某在醉酒后遭遇“代驾仙人跳”。代驾司机驾车在距离王某小区200多米路程时借故匆忙离开,王某自己一开车,代驾同伙便驾车制
政务新媒体不仅仅是政务服务从线下到线上的转移和延伸,更应该成为政府了解社会公众多样化、个性化的社会矛盾表达需求,提供社会化政务服务的重要渠道  每天早上到办公室后,周鹏的第一件事就是打开电脑,迅速浏览一遍工作人员统计的前一天微博“问政银川”上的网民诉求情况。看到没有异常情况和棘手问题需要关注,他才放下心来,投入到新一天的工作中。 2017年11月21日,群众用于机向成都双流区大数据管理中心实时举报
我建议中国企业去英国投资要真正尊重两国差异。有句老话“去罗马做罗马人该做的事儿”,中国也有句老话是“入乡随俗”  刚刚结束的2014年是中英全面战略伙伴关系建立10周年,也堪称中英经贸合作的蜜月期——过去18个月内,中国对英国投资额达130亿美元,超过此前30年的总和。  欧债危机虽已度过最艰难的时期,但欧洲经济全面复苏仍须时日,面对中国投资者英国展现出前所未有的开放和欢迎态度:中国投资者不仅持有
2016年6月22日,长征七号运载火箭在垂直转运过程中。当日,承载着长江七号运载火箭与搭载载荷组合体的活动发射平台,从海南文昌航天发射场的垂直总装测试厂房驶出,平稳行驶约3小时后,安全转运至发射塔架  蓝天白云映衬,大海椰林相伴。美丽的文昌有许多名片:椰子之乡、华侨之乡、排球之乡……但如今,更多的人知道文昌,是因为海南文昌航天发射场建在这里的龙楼镇上。  2016年6月25日晚,长征七号运载火箭首