2016年3月30日4時11分,我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號甲運載火箭,成功發(fā)射了第22顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星。目前已經(jīng)完成60%的發(fā)射數(shù)量。
按照計劃,到2020年,我國將建成由5顆靜止軌道衛(wèi)星和30顆非地球靜止軌道衛(wèi)星組成的北斗全球衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng),提供覆蓋全球高精度、高可靠的定位、導(dǎo)航和授時服務(wù)。
北斗導(dǎo)航的意義何在?
衛(wèi)星導(dǎo)航已經(jīng)在農(nóng)業(yè)、航空、環(huán)境、海運、公共安全和災(zāi)難救援、鐵路、空間、勘測與繪圖和定時上有了豐富的應(yīng)用。
更重要的應(yīng)用是在國防上,幾乎所有的戰(zhàn)機和導(dǎo)彈都需要導(dǎo)航和定位等功能,失去了位置信 息,戰(zhàn)機可能會迷路,導(dǎo)彈也不知該射向哪里。以我國的北斗為例,2020年,北斗實現(xiàn)全球衛(wèi)星導(dǎo)航功能后,能使我國的作戰(zhàn)效能提高100~1000倍,作戰(zhàn)費效比提高10~50倍,這無疑將大大提高我國的國防能力。
為什么北斗需要35顆衛(wèi)星,而GPS只要24顆就夠了呢?
GPS需要24顆衛(wèi)星只是最基本的數(shù)目。這個數(shù)目可以保證全球每個地方任何時刻至少能看見4顆衛(wèi)星,通過4個方程可以解出空間三維坐標和時間四個變量。這24顆衛(wèi)星分布在6個軌道面,每個軌道面有4顆衛(wèi)星。 GPS系統(tǒng)的接收機都是采用無源定位方式(就是接收機不需要發(fā)送信號)。
這就要回到北斗系統(tǒng)本身來講,北斗除了像GPS一樣用無源接收機工作之外,還有兩個獨到的功能,就是用有源接收機(接收機主動發(fā)信號給衛(wèi)星)和收發(fā)短報文(衛(wèi)星短信)功能。最后還有5顆地球同步軌道衛(wèi)星就是主要針對這兩個功能都要求發(fā)上去的。當然,這5顆星也支持無源定位方式。下圖就是地球同步軌道衛(wèi)星的照片,可以看到衛(wèi)星真的不動,周圍的星星會在天空劃出軌。
事實上目前GPS正在運行的也不是24顆,而是有32顆衛(wèi)星;而GLONASS實際上有29顆。多出來的星除了做備份,還可以增加系統(tǒng)精度,比如GPS可以保證絕大部分地方通常能看到至少9顆衛(wèi)星,能明顯提高定位精度。Galileo目前因為歐洲各國扯皮,進展緩慢,只放上去4顆(功能不全)的衛(wèi)星,未來什么時候發(fā)揮作用還是猴年馬月的事情。相比之下中國放上去四五顆衛(wèi)星立即就能提供定位服務(wù)和特殊服務(wù),加速技術(shù)向市場轉(zhuǎn)化速度,這個思路還是非常值得稱贊的。所以,中國人還是有創(chuàng)造力的!
為什么要建造我們自己的導(dǎo)航系統(tǒng)?
GPS是美國的導(dǎo)航系統(tǒng),美國可以根據(jù)需要,關(guān)閉某個地區(qū)的導(dǎo)航服務(wù)。如果哪一天,咱們得罪了美國,他們關(guān)閉了GPS服務(wù),那么我國無數(shù)的行業(yè)將因此受到極大的影響。假如你正在一個從沒去過的地方,在導(dǎo)航的指導(dǎo)下開車,突然,導(dǎo)航?jīng)]了,那你怎么辦呢?
實際上,GPS建成后,美國就把GPS信號分為民用標準和軍用標準兩類。
由于民用的標準定位服務(wù)不需要任何授權(quán),就可以任意使用,所以美國擔心,敵人用自己造出來的劍來攻擊自己,于是在民用信號中人為地加入誤差以降低精確度,使定位精確度在100米左右;而軍用的精度在10米以下。
直到2000年以后,美國才取消對民用信號的干擾。因為美國通過系統(tǒng)更新,已經(jīng)能實現(xiàn)在戰(zhàn)時任意關(guān)閉某個地區(qū)的GPS信號,另外就是,這是為了讓GPS導(dǎo)航系統(tǒng)繼續(xù)擁有全球壟斷地位。
所以,我國北斗全球?qū)Ш饺娼ǔ珊螅瑢⑹箛鴥?nèi)導(dǎo)航終端的生產(chǎn)廠商獲益,實現(xiàn)彎道超車。
作為一個大國,我們必須擁有一個自己的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),這就是北斗!它既是中國的北斗,也將是世界的北斗!