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中(zhong)國(guo)(guo)自(zi)主(zhu)研制的(de)北斗三(san)號全球(qiu)導航系(xi)統首發(fa)(fa)(fa)星日前(qian)成(cheng)功發(fa)(fa)(fa)射(she)，至此，我國(guo)(guo)將(jiang)迎來(lai)新一(yi)(yi)輪北斗組網衛(wei)(wei)星高密(mi)度(du)發(fa)(fa)(fa)射(she)。按照規(gui)劃，到2018年底，將(jiang)發(fa)(fa)(fa)射(she)18顆北斗三(san)號組網衛(wei)(wei)星，覆(fu)蓋“一(yi)(yi)帶一(yi)(yi)路(lu)”沿線(xian)國(guo)(guo)家；到2020年左右，完成(cheng)30多顆組網衛(wei)(wei)星發(fa)(fa)(fa)射(she)，實現全球(qiu)服務能力。

轟鳴巨響，長征三號乙運載火箭在西昌衛(wei)星發(fa)射中心拔地而起，肩負著“中國的(de)北斗(dou)(dou)、世界的(de)北斗(dou)(dou)”的(de)光榮(rong)使命直刺蒼穹。這(zhe)標志(zhi)著我國建設北斗(dou)(dou)系(xi)統全球(qiu)組(zu)網(wang)的(de)大幕已經拉開。

此次發射的兩顆衛星(xing)屬(shu)于中圓地球(qiu)軌道(dao)衛星(xing)，是北斗(dou)三(san)號第一(yi)、二(er)顆組(zu)網衛星(xing)。作為(wei)(wei)我國北斗(dou)系(xi)統“三(san)步(bu)走”發展戰略的第三(san)步(bu)，北斗(dou)三(san)號導(dao)航系(xi)統建成后能夠全(quan)天候、全(quan)天時為(wei)(wei)各類(lei)用(yong)戶提供(gong)高精(jing)度(du)、高可靠(kao)的定位、導(dao)航、授時服(fu)務。相較于北斗(dou)二(er)號衛星(xing)系(xi)統，其服(fu)務區域將拓展至全(quan)球(qiu)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(jian)鏈路是北(bei)斗三(san)號(hao)實現全(quan)(quan)球導(dao)航(hang)(hang)服(fu)務(wu)功能的重要手段。”中國(guo)航(hang)(hang)天(tian)科技(ji)集團五(wu)院北(bei)斗三(san)號(hao)工程副(fu)總設計師、衛(wei)星首席(xi)總設計師謝軍告訴(su)《經濟(ji)日(ri)報》記者，我國(guo)不可(ke)能像GPS那樣在全(quan)(quan)球建(jian)立地面(mian)站，因(yin)此，星間(jian)鏈路技(ji)術(shu)的攻克為(wei)解決境(jing)外衛(wei)星數據傳輸(shu)提供了有效方(fang)案(an)。

北(bei)斗三號(hao)導航系統采取星(xing)(xing)間(jian)、星(xing)(xing)地(di)傳輸功能一體(ti)化設計(ji)(ji)，讓(rang)太空兄弟們(men)手(shou)拉手(shou)、心(xin)相(xiang)通。這(zhe)不僅(jin)實(shi)現了高軌、中軌衛星(xing)(xing)及地(di)面站之間(jian)的鏈路互(hu)通，還(huan)能相(xiang)互(hu)測距，自動“保持隊形”，大幅減輕(qing)地(di)面管理的維護(hu)壓(ya)力。雖然(ran)“看不見(jian)”在地(di)球(qiu)另(ling)一面的北(bei)斗衛星(xing)(xing)，但使用星(xing)(xing)間(jian)鏈路技(ji)術(shu)同樣能取得(de)聯(lian)系。“在星(xing)(xing)間(jian)鏈路技(ji)術(shu)應用中，我們(men)還(huan)開創(chuang)性設計(ji)(ji)了全(quan)(quan)新網絡(luo)協議(yi)、管理策略(lve)和路由(you)策略(lve)，解決(jue)了不能通過全(quan)(quan)球(qiu)布站進行(xing)衛星(xing)(xing)境(jing)外監測的難(nan)題，這(zhe)是北(bei)斗全(quan)(quan)球(qiu)導航系統建設的另(ling)一大特色。”謝軍(jun)說。

建設(she)一(yi)個安全可(ke)靠的(de)(de)(de)全球衛(wei)星(xing)導航(hang)(hang)系統是中國航(hang)(hang)天(tian)對世(shi)界的(de)(de)(de)莊(zhuang)嚴(yan)承諾。“衛(wei)星(xing)導航(hang)(hang)技術是國民經濟的(de)(de)(de)強大(da)支撐，也(ye)是為全人類(lei)提供時間、空間坐標的(de)(de)(de)基礎設(she)施，其服務的(de)(de)(de)連續性(xing)和(he)穩定(ding)性(xing)十分(fen)重要。”中國航(hang)(hang)天(tian)科(ke)技集團五院(yuan)北斗三號衛(wei)星(xing)總指揮(hui)遲軍認為，就(jiu)像(xiang)停水停電之于城市生活，衛(wei)星(xing)導航(hang)(hang)服務一(yi)旦(dan)中斷(duan)，國家和(he)社會(hui)的(de)(de)(de)正(zheng)常(chang)運(yun)行會(hui)受到很大(da)影響，這(zhe)就(jiu)給衛(wei)星(xing)導航(hang)(hang)的(de)(de)(de)可(ke)靠性(xing)提出了(le)極為苛刻的(de)(de)(de)要求。

“北(bei)(bei)斗(dou)(dou)是一(yi)個系(xi)統(tong)工程，每次為用戶(hu)提(ti)供服務必(bi)(bi)須(xu)保證有至少4顆衛星(xing)正常運行；北(bei)(bei)斗(dou)(dou)又是一(yi)個全球覆蓋系(xi)統(tong)，至少需要(yao)20余顆衛星(xing)運轉完好。這一(yi)特點決定(ding)了北(bei)(bei)斗(dou)(dou)系(xi)統(tong)產品必(bi)(bi)須(xu)性能(neng)出眾、質(zhi)量過硬。”遲軍說，總結北(bei)(bei)斗(dou)(dou)二號(hao)經驗，我國進一(yi)步提(ti)升了北(bei)(bei)斗(dou)(dou)三號(hao)可用性指標。

從衛(wei)星(xing)元器件的層(ceng)層(ceng)把(ba)關到自主修復功能的不(bu)斷(duan)改進(jin)；從采取多(duo)種軟、硬件手段(duan)保證服(fu)務不(bu)中斷(duan)到利用(yong)多(duo)項新技術(shu)提(ti)高衛(wei)星(xing)抗干擾能力；從反(fan)復進(jin)行衛(wei)星(xing)地面驗證工(gong)作(zuo)到使衛(wei)星(xing)的設計壽(shou)命超過10年(nian)……這些(xie)保障措施都將(jiang)是北斗衛(wei)星(xing)連(lian)續、穩定在軌服(fu)務的御林軍、護(hu)衛(wei)隊。

中國精度 領先國際

——未來，北斗的精度將與美國GPS相媲美

除了服務(wu)范圍(wei)由區域覆蓋(gai)擴大(da)到全球(qiu)覆蓋(gai)外，北(bei)(bei)斗(dou)三號(hao)導航系(xi)統(tong)在精(jing)度上也取得了顯(xian)著突破。“在北(bei)(bei)斗(dou)二(er)號(hao)性能的(de)(de)(de)基(ji)礎上，北(bei)(bei)斗(dou)三號(hao)全球(qiu)導航系(xi)統(tong)的(de)(de)(de)定(ding)位精(jing)度將提升1至(zhi)(zhi)2倍(bei)，達到2.5米(mi)(mi)至(zhi)(zhi)5米(mi)(mi)的(de)(de)(de)水平(ping)。”謝軍介紹(shao)說，建成后的(de)(de)(de)北(bei)(bei)斗(dou)全球(qiu)導航系(xi)統(tong)將為民用(yong)用(yong)戶免費提供約(yue)10米(mi)(mi)精(jing)度的(de)(de)(de)定(ding)位服務(wu)、0.2米(mi)(mi)/秒的(de)(de)(de)測(ce)速服務(wu)，并且(qie)將為付費用(yong)戶提供更高精(jing)度等級(ji)的(de)(de)(de)服務(wu)。隨著北(bei)(bei)斗(dou)地基(ji)增(zeng)強系(xi)統(tong)投入使(shi)用(yong)，米(mi)(mi)級(ji)、亞米(mi)(mi)級(ji)、分米(mi)(mi)級(ji)甚至(zhi)(zhi)厘米(mi)(mi)級(ji)的(de)(de)(de)定(ding)位服務(wu)將觸手可(ke)及(ji)。屆時，中國(guo)北(bei)(bei)斗(dou)的(de)(de)(de)精(jing)度將與(yu)美(mei)(mei)國(guo)GPS相媲美(mei)(mei)。

有(you)“導(dao)航衛(wei)星(xing)(xing)心(xin)臟”之稱(cheng)的(de)(de)星(xing)(xing)載(zai)原子鐘(zhong)是衛(wei)星(xing)(xing)上十分關(guan)(guan)鍵的(de)(de)載(zai)荷(he)產品。原子鐘(zhong)是以(yi)原子躍遷為物理基礎建立的(de)(de)一套極(ji)度精密的(de)(de)電(dian)子設備，在導(dao)航衛(wei)星(xing)(xing)上發揮著提供(gong)時間基準(zhun)的(de)(de)作用。原子鐘(zhong)的(de)(de)穩定(ding)度直接(jie)關(guan)(guan)乎導(dao)航衛(wei)星(xing)(xing)定(ding)位、測速和授時功能(neng)的(de)(de)精度，其(qi)質量(liang)和可(ke)靠性直接(jie)決定(ding)導(dao)航衛(wei)星(xing)(xing)的(de)(de)成敗(bai)。目前國際上主要有(you)銣原子鐘(zhong)、氫原子鐘(zhong)、銫原子鐘(zhong)等(deng)。

“北(bei)斗(dou)(dou)(dou)三號(hao)衛(wei)(wei)星采用(yong)新一(yi)代銣原(yuan)子(zi)鐘，其每天(tian)的(de)頻率穩定度較(jiao)北(bei)斗(dou)(dou)(dou)二號(hao)提高了10倍，達(da)到(dao)世界(jie)先進水(shui)平(ping)。”中國(guo)航天(tian)科技集(ji)團(tuan)五(wu)院北(bei)斗(dou)(dou)(dou)三號(hao)衛(wei)(wei)星總(zong)設計師王平(ping)表示，銣原(yuan)子(zi)鐘技術的(de)進步(bu)，直(zhi)接(jie)推動了北(bei)斗(dou)(dou)(dou)導(dao)航系統定位精(jing)度，由(you)之前區域(yu)系統的(de)10米量(liang)級(ji)向后續全球系統米級(ji)分辨率跨越，測速和授時(shi)精(jing)度同步(bu)提高一(yi)個量(liang)級(ji)，為北(bei)斗(dou)(dou)(dou)導(dao)航系統更深入(ru)廣泛的(de)社會應用(yong)打下(xia)堅實基礎。

與(yu)此同時，北(bei)斗衛星(xing)還配置了性能更好(hao)的新研國(guo)產氫原子(zi)鐘(zhong)。氫原子(zi)鐘(zhong)雖(sui)然質量和功(gong)耗比銣(ru)原子(zi)鐘(zhong)大，但穩(wen)定性和漂移(yi)率(lv)等指標更為優秀，對于實現北(bei)斗導航定位(wei)“分秒不差”，起到至(zhi)關重要的作用。

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

較高定(ding)位(wei)精度(du)(du)意味著更(geng)(geng)多(duo)更(geng)(geng)好的服務。以(yi)當前(qian)人們使(shi)用的共享(xiang)單車為(wei)例，該(gai)項目就可以(yi)通(tong)過高精度(du)(du)定(ding)位(wei)功能提供(gong)的“電子圍欄”技術進行(xing)測量劃定(ding)，支持后臺(tai)對(dui)車輛(liang)是(shi)否停放在指定(ding)區域做出判斷，方便引導規范停車，降低其社會管理(li)成本。

憑借北斗(dou)高精度優勢，手(shou)機導航(hang)可以實現1米的定位精度，特別是在(zai)衛星信號觀(guan)測(ce)環(huan)境較(jiao)差(cha)、短時(shi)間完全遮擋的情況下，手(shou)機終端通過增(zeng)強定位服務，可解決(jue)手(shou)機用戶在(zai)山洞(dong)、隧道(dao)、車庫等情況下無法定位的問題。

漁船、營運車輛、民航(hang)客機安裝北(bei)斗終端(duan)以后，群眾出行變(bian)得更加安全便(bian)利(li)；在北(bei)斗導航(hang)的(de)(de)指引(yin)下，拖拉(la)機自(zi)動沿線(xian)耕(geng)作，無人機定(ding)(ding)點定(ding)(ding)量(liang)(liang)噴灑農藥，勞動生產率大(da)幅(fu)提升；地(di)震后建筑物幾(ji)毫米下沉(chen)變(bian)化等精(jing)密數據的(de)(de)測量(liang)(liang)，也全靠北(bei)斗的(de)(de)一雙“火眼金睛”。

此外，北(bei)斗(dou)三號(hao)導航系統(tong)還保留了(le)北(bei)斗(dou)現(xian)有(you)系統(tong)的短報文服務，即通(tong)信功能(neng)——這是其他(ta)衛星(xing)導航系統(tong)不具備的能(neng)力。今年(nian)8月8日四川(chuan)九寨溝地震，北(bei)斗(dou)短報文第一時間將災區情況送達應急指揮中心(xin)，為災后救援(yuan)、搜救失(shi)蹤(zong)人員提供(gong)了(le)寶(bao)貴信息。面對(dui)一起(qi)(qi)起(qi)(qi)突發重(zhong)大災害(hai)，北(bei)斗(dou)開啟了(le)一扇扇“生命之(zhi)門(men)”。

在加速(su)北斗(dou)(dou)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)建設(she)的同時，有一個問題(ti)無法(fa)回避，那就(jiu)是(shi)該如何看待北斗(dou)(dou)與GPS、格洛納斯、伽利略(lve)等衛星導航系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)的關系(xi)(xi)(xi)？“北斗(dou)(dou)是(shi)一個開放的系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)，中(zhong)國的北斗(dou)(dou)同樣也(ye)是(shi)世界的北斗(dou)(dou)。”對此(ci)，謝軍(jun)表示，我國始終堅持和實踐北斗(dou)(dou)“服務全球、造(zao)福人類”的發展理念(nian)，要(yao)與其他(ta)衛星導航系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)相互(hu)兼(jian)容(rong)、合作共贏。在這一原(yuan)則指(zhi)導下，北斗(dou)(dou)衛星在設(she)計建造(zao)過程(cheng)中(zhong)，就(jiu)通(tong)過兼(jian)容(rong)互(hu)操(cao)作技(ji)術(shu)，為用戶能在終端(duan)上(shang)接收多個信號奠定(ding)基礎，向用戶提供多種選擇方案。北斗(dou)(dou)導航系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)兼(jian)容(rong)、互(hu)操(cao)作的便(bian)利性將保(bao)證全球用戶利益最(zui)大化。

3年前，北斗與GPS在達成頻率(lv)兼容共識基礎上，正式建立(li)合(he)作機制，共同(tong)推動民用(yong)衛(wei)星(xing)導航技術發(fa)展；2年前，北斗與伽利略完成衛(wei)星(xing)導航頻率(lv)協(xie)調工作；近日(ri)，北斗與格(ge)洛(luo)納斯成功進(jin)行兩大(da)系統的兼容試驗，聯手打(da)造兼容使用(yong)、精(jing)度(du)更(geng)高衛(wei)星(xing)集群的前景指(zhi)日(ri)可(ke)待。

今天(tian)，中國的北(bei)斗已(yi)經敞開胸懷、邁(mai)開步子，等待世(shi)界的接納。明(ming)天(tian)，中國的北(bei)斗將惠及百姓、服務(wu)全球，你準(zhun)備好了嗎？