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中(zhong)國(guo)(guo)自主研制(zhi)的北(bei)(bei)斗三號全球(qiu)導航(hang)系統首(shou)發星(xing)日前成功發射，至此，我國(guo)(guo)將迎來新一(yi)輪北(bei)(bei)斗組(zu)網(wang)衛星(xing)高密(mi)度(du)發射。按照規劃(hua)，到(dao)2018年底，將發射18顆北(bei)(bei)斗三號組(zu)網(wang)衛星(xing)，覆蓋“一(yi)帶一(yi)路(lu)”沿線國(guo)(guo)家；到(dao)2020年左右，完(wan)成30多顆組(zu)網(wang)衛星(xing)發射，實現全球(qiu)服務能力(li)。

轟鳴巨響，長征(zheng)三(san)號(hao)乙運載火(huo)箭在西昌衛星發射中心拔(ba)地而起，肩負著“中國的北斗、世界的北斗”的光榮使(shi)命直刺蒼穹。這標志著我國建設北斗系統全球組網的大幕已經拉(la)開。

此(ci)次發射的(de)兩顆衛(wei)(wei)星(xing)(xing)屬于中圓地球軌道(dao)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)，是北(bei)斗(dou)三(san)號第一、二顆組網衛(wei)(wei)星(xing)(xing)。作為(wei)我國北(bei)斗(dou)系統“三(san)步走”發展戰(zhan)略的(de)第三(san)步，北(bei)斗(dou)三(san)號導(dao)航系統建(jian)成后(hou)能夠全(quan)天(tian)候、全(quan)天(tian)時為(wei)各類用(yong)戶提(ti)供(gong)高(gao)精(jing)度、高(gao)可靠的(de)定位、導(dao)航、授時服(fu)務。相較于北(bei)斗(dou)二號衛(wei)(wei)星(xing)(xing)系統，其服(fu)務區域(yu)將拓展至全(quan)球范圍。

安全可靠 聯通世界

——新技術為解決境外衛星數據傳輸提供有效方案

“星間鏈路是北(bei)斗三(san)號(hao)實現全球(qiu)導航服(fu)務功能(neng)的重(zhong)要手(shou)段。”中國(guo)航天科技集團五院北(bei)斗三(san)號(hao)工程副總設(she)計師、衛(wei)星首席總設(she)計師謝軍告訴《經(jing)濟(ji)日報》記者，我(wo)國(guo)不可能(neng)像GPS那樣在(zai)全球(qiu)建(jian)立地面站(zhan)，因此，星間鏈路技術的攻克為(wei)解(jie)決(jue)境外衛(wei)星數據傳輸提供了有效(xiao)方案。

北(bei)(bei)斗(dou)三號(hao)導(dao)航系(xi)統采取星(xing)間(jian)、星(xing)地(di)傳(chuan)輸功能(neng)一(yi)體化(hua)設計，讓太空兄弟們手拉(la)手、心相(xiang)通。這(zhe)不(bu)僅(jin)實(shi)現了高軌、中軌衛星(xing)及地(di)面站之間(jian)的(de)(de)鏈路互通，還能(neng)相(xiang)互測距，自動“保持隊形”，大(da)幅減輕地(di)面管(guan)(guan)理的(de)(de)維護壓力(li)。雖(sui)然“看(kan)不(bu)見”在地(di)球(qiu)另(ling)一(yi)面的(de)(de)北(bei)(bei)斗(dou)衛星(xing)，但(dan)使(shi)用星(xing)間(jian)鏈路技(ji)術同樣能(neng)取得聯系(xi)。“在星(xing)間(jian)鏈路技(ji)術應用中，我(wo)們還開(kai)創性設計了全新(xin)網絡協議、管(guan)(guan)理策(ce)略和路由策(ce)略，解(jie)決(jue)了不(bu)能(neng)通過全球(qiu)布站進行衛星(xing)境(jing)外監測的(de)(de)難題(ti)，這(zhe)是(shi)北(bei)(bei)斗(dou)全球(qiu)導(dao)航系(xi)統建設的(de)(de)另(ling)一(yi)大(da)特色。”謝軍說。

建(jian)設一個安全(quan)可靠的(de)全(quan)球(qiu)衛星導航(hang)系統是(shi)中(zhong)國航(hang)天對(dui)世界的(de)莊嚴(yan)承諾。“衛星導航(hang)技(ji)術(shu)是(shi)國民經(jing)濟(ji)的(de)強(qiang)大(da)支撐，也(ye)是(shi)為全(quan)人類(lei)提(ti)供時間、空間坐標的(de)基礎(chu)設施，其服務(wu)的(de)連續(xu)性(xing)和穩(wen)定性(xing)十分重(zhong)要。”中(zhong)國航(hang)天科技(ji)集團五院北斗三號衛星總指揮遲軍認為，就(jiu)像停水停電之于(yu)城市生活，衛星導航(hang)服務(wu)一旦(dan)中(zhong)斷，國家和社會的(de)正常(chang)運行會受(shou)到很大(da)影響，這就(jiu)給衛星導航(hang)的(de)可靠性(xing)提(ti)出了極為苛(ke)刻的(de)要求。

“北斗(dou)是一(yi)個系統(tong)工(gong)程，每次為用戶(hu)提供服務必須保證有至少(shao)(shao)4顆(ke)衛星正常(chang)運行(xing)；北斗(dou)又(you)是一(yi)個全(quan)球覆(fu)蓋系統(tong)，至少(shao)(shao)需要20余(yu)顆(ke)衛星運轉完好。這一(yi)特點(dian)決(jue)定了(le)北斗(dou)系統(tong)產(chan)品必須性能出眾、質(zhi)量過(guo)硬。”遲軍(jun)說(shuo)，總結北斗(dou)二號(hao)經驗(yan)，我(wo)國(guo)進一(yi)步提升(sheng)了(le)北斗(dou)三(san)號(hao)可用性指標(biao)。

從(cong)衛星(xing)元器件的(de)層(ceng)層(ceng)把(ba)關(guan)到(dao)自主修復功能的(de)不(bu)斷改(gai)進(jin)；從(cong)采取多(duo)種軟(ruan)、硬件手段保(bao)證(zheng)服務不(bu)中斷到(dao)利(li)用多(duo)項新技術提高衛星(xing)抗(kang)干擾能力；從(cong)反復進(jin)行(xing)衛星(xing)地面驗證(zheng)工作到(dao)使衛星(xing)的(de)設計壽命(ming)超過(guo)10年(nian)……這(zhe)些(xie)保(bao)障措施(shi)都將是北斗衛星(xing)連續(xu)、穩(wen)定在軌服務的(de)御林(lin)軍、護衛隊。

中國精度 領先國際

——未來，北斗的精度將與美國GPS相媲美

除了(le)服(fu)(fu)務(wu)(wu)范圍(wei)由(you)區域覆蓋擴大到全(quan)球(qiu)(qiu)覆蓋外，北(bei)斗(dou)三號導航(hang)系(xi)(xi)統(tong)在精度(du)(du)(du)上也取得了(le)顯著突破。“在北(bei)斗(dou)二號性能(neng)的(de)(de)(de)基礎上，北(bei)斗(dou)三號全(quan)球(qiu)(qiu)導航(hang)系(xi)(xi)統(tong)的(de)(de)(de)定位精度(du)(du)(du)將提升1至(zhi)2倍，達到2.5米至(zhi)5米的(de)(de)(de)水平。”謝(xie)軍(jun)介(jie)紹說，建成(cheng)后的(de)(de)(de)北(bei)斗(dou)全(quan)球(qiu)(qiu)導航(hang)系(xi)(xi)統(tong)將為民用用戶(hu)免(mian)費提供約10米精度(du)(du)(du)的(de)(de)(de)定位服(fu)(fu)務(wu)(wu)、0.2米/秒的(de)(de)(de)測速服(fu)(fu)務(wu)(wu)，并(bing)且(qie)將為付(fu)費用戶(hu)提供更高(gao)精度(du)(du)(du)等級的(de)(de)(de)服(fu)(fu)務(wu)(wu)。隨(sui)著北(bei)斗(dou)地(di)基增強(qiang)系(xi)(xi)統(tong)投入(ru)使用，米級、亞(ya)米級、分米級甚(shen)至(zhi)厘米級的(de)(de)(de)定位服(fu)(fu)務(wu)(wu)將觸手可(ke)及。屆(jie)時，中國(guo)北(bei)斗(dou)的(de)(de)(de)精度(du)(du)(du)將與美(mei)國(guo)GPS相媲美(mei)。

有(you)“導航(hang)(hang)衛(wei)星(xing)(xing)(xing)心(xin)臟”之稱的星(xing)(xing)(xing)載原(yuan)子鐘是(shi)衛(wei)星(xing)(xing)(xing)上(shang)(shang)十(shi)分(fen)關鍵的載荷(he)產(chan)品。原(yuan)子鐘是(shi)以原(yuan)子躍遷為物理基礎建立(li)的一(yi)套極度(du)精(jing)密的電子設(she)備，在導航(hang)(hang)衛(wei)星(xing)(xing)(xing)上(shang)(shang)發揮(hui)著提供時間(jian)基準的作用(yong)。原(yuan)子鐘的穩定度(du)直(zhi)接關乎導航(hang)(hang)衛(wei)星(xing)(xing)(xing)定位、測(ce)速和授時功能的精(jing)度(du)，其質量和可靠性直(zhi)接決定導航(hang)(hang)衛(wei)星(xing)(xing)(xing)的成(cheng)敗。目前國際上(shang)(shang)主要有(you)銣原(yuan)子鐘、氫原(yuan)子鐘、銫原(yuan)子鐘等。

“北(bei)(bei)(bei)斗三(san)號衛(wei)星(xing)采用新一代銣(ru)原(yuan)子鐘，其每天(tian)的頻率(lv)穩定度(du)(du)較北(bei)(bei)(bei)斗二號提高了10倍，達到世界先(xian)進水(shui)平(ping)。”中國航(hang)天(tian)科技集團五院北(bei)(bei)(bei)斗三(san)號衛(wei)星(xing)總(zong)設計師(shi)王平(ping)表示，銣(ru)原(yuan)子鐘技術的進步(bu)，直接推動了北(bei)(bei)(bei)斗導航(hang)系(xi)統定位精(jing)(jing)度(du)(du)，由之前區(qu)域系(xi)統的10米(mi)量(liang)級向后(hou)續全球系(xi)統米(mi)級分辨(bian)率(lv)跨越，測速和授(shou)時精(jing)(jing)度(du)(du)同步(bu)提高一個量(liang)級，為北(bei)(bei)(bei)斗導航(hang)系(xi)統更深入廣泛的社會(hui)應用打下堅實基(ji)礎。

與此同時，北斗(dou)衛星還配(pei)置了性能更好(hao)的(de)新(xin)研國(guo)產氫原子鐘(zhong)。氫原子鐘(zhong)雖然質量和功耗(hao)比銣原子鐘(zhong)大，但穩定(ding)性和漂移率等指(zhi)標(biao)更為優秀，對于實(shi)現北斗(dou)導航定(ding)位(wei)“分秒不(bu)差”，起到至關(guan)重要的(de)作用。

惠及民生 服務全球

——憑借高精度優勢，可提供更多更好的服務

較(jiao)高定(ding)位(wei)精(jing)度意味著(zhu)更多更好(hao)的(de)服務。以當前人們使用的(de)共享單車(che)為例，該項(xiang)目就可以通(tong)過高精(jing)度定(ding)位(wei)功能提供的(de)“電子圍欄”技術進行測量劃定(ding)，支持(chi)后(hou)臺對車(che)輛是否停放在指定(ding)區域做出判斷，方便引導(dao)規范(fan)停車(che)，降(jiang)低其社會管理成本。

憑借北斗高精度優勢(shi)，手機導航可(ke)以實現1米的定位精度，特(te)別是在衛星信(xin)號觀測環境(jing)較差、短(duan)時間(jian)完全遮擋的情況下(xia)，手機終(zhong)端通(tong)過增強定位服(fu)務，可(ke)解決手機用戶在山(shan)洞、隧道、車(che)庫等情況下(xia)無法定位的問題(ti)。

漁船、營運(yun)車輛、民航(hang)客機安裝北(bei)斗(dou)終端(duan)以(yi)后(hou)，群眾出行變(bian)得(de)更加(jia)安全(quan)便利；在北(bei)斗(dou)導航(hang)的指引下(xia)，拖拉機自動沿線耕作，無人機定(ding)點定(ding)量噴灑(sa)農藥，勞(lao)動生產率大幅提升；地震(zhen)后(hou)建筑(zhu)物幾(ji)毫米下(xia)沉變(bian)化等精(jing)密數據(ju)的測量，也全(quan)靠北(bei)斗(dou)的一雙“火眼金睛”。

此外，北斗(dou)(dou)(dou)三號(hao)導航(hang)系統還(huan)保(bao)留了(le)北斗(dou)(dou)(dou)現有系統的短報文(wen)服務(wu)，即通信功(gong)能——這是(shi)其(qi)他(ta)衛星導航(hang)系統不具備的能力(li)。今年8月8日四川(chuan)九寨(zhai)溝地震，北斗(dou)(dou)(dou)短報文(wen)第一(yi)(yi)時間(jian)將災區(qu)情況送達應急(ji)指揮中(zhong)心(xin)，為(wei)災后救援、搜(sou)救失蹤人員提供了(le)寶(bao)貴信息。面對(dui)一(yi)(yi)起(qi)起(qi)突發重大(da)災害(hai)，北斗(dou)(dou)(dou)開啟(qi)了(le)一(yi)(yi)扇(shan)扇(shan)“生命之門”。

在(zai)加速北(bei)(bei)斗(dou)系(xi)(xi)統建設(she)的(de)(de)同時，有一個問題無法回(hui)避，那就(jiu)是該如何(he)看(kan)待北(bei)(bei)斗(dou)與GPS、格洛納斯(si)、伽利略等衛(wei)星(xing)導航(hang)系(xi)(xi)統的(de)(de)關系(xi)(xi)？“北(bei)(bei)斗(dou)是一個開放的(de)(de)系(xi)(xi)統，中(zhong)國的(de)(de)北(bei)(bei)斗(dou)同樣(yang)也是世界的(de)(de)北(bei)(bei)斗(dou)。”對此，謝軍表示，我國始終堅持和實踐北(bei)(bei)斗(dou)“服務全球(qiu)、造(zao)福人類(lei)”的(de)(de)發(fa)展理念(nian)，要與其(qi)他(ta)衛(wei)星(xing)導航(hang)系(xi)(xi)統相互兼容、合(he)作(zuo)共贏(ying)。在(zai)這一原則(ze)指導下，北(bei)(bei)斗(dou)衛(wei)星(xing)在(zai)設(she)計建造(zao)過(guo)程中(zhong)，就(jiu)通過(guo)兼容互操作(zuo)技術，為(wei)用(yong)戶(hu)能在(zai)終端(duan)上接收多個信號奠(dian)定基礎，向(xiang)用(yong)戶(hu)提供(gong)多種(zhong)選擇方案(an)。北(bei)(bei)斗(dou)導航(hang)系(xi)(xi)統兼容、互操作(zuo)的(de)(de)便利性將保證全球(qiu)用(yong)戶(hu)利益(yi)最(zui)大化。

3年前，北斗(dou)與GPS在達成(cheng)頻率(lv)兼容共識(shi)基礎(chu)上，正(zheng)式(shi)建(jian)立合作(zuo)機制，共同(tong)推動民用衛(wei)星(xing)(xing)導航(hang)技術發展；2年前，北斗(dou)與伽利略完成(cheng)衛(wei)星(xing)(xing)導航(hang)頻率(lv)協調工(gong)作(zuo)；近日，北斗(dou)與格洛納斯(si)成(cheng)功進(jin)行兩大系統的(de)兼容試驗(yan)，聯手打造兼容使用、精度(du)更高(gao)衛(wei)星(xing)(xing)集群的(de)前景指日可待。

今天，中國的(de)北斗已經敞開胸懷、邁開步子，等待(dai)世(shi)界的(de)接納。明天，中國的(de)北斗將惠(hui)及百姓(xing)、服務全球，你(ni)準備好了嗎？