威力顯現:屬於中國人的那一顆“北斗”,亮了!

威力顯現:屬於中國人的那一顆“北斗”,亮了!

這兩天,看到兩件非常喜樂的事情。

一是帶頭封殺並自己堅決不用華為的美國也搞出了5G,其超快的速度成為了亮點。

美國第二大電信運營商AT&T於12月21日在全美的12座城市率先推出移動5G網絡服務,測試速度約為24MB/秒,相比4G速度23.43MB/每秒提升了不少。

忘了說,華為在英國、西班牙、意大利的測試速度為2.7G/秒

威力顯現:屬於中國人的那一顆“北斗”,亮了!

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上面的算是一個小花絮吧。

第二件喜樂事,也是今天的重點,就是中國北斗建設又出新亮點

我們知道,衛星導航的原始信號不論GPS還是北斗,民用級別的精度大約在5米左右,這樣的精度用來導航的話,本來要從這個路口走的,結果跑到另外一個路口去了。

關鍵是,如果用這樣的精度用來駕考科目二,距離邊線還有老遠,系統就宣佈掛科了,估計得考哭。

所以,為了提高定位精度,還需要有地面站的配合。

根據國內媒體的消息,浙江率先完成了86座地面基站的建設,自2019年1月1日起,免費向社會開放高精度衛星定位服務時時定位精度達到釐米級事後精度為毫米級

威力顯現:屬於中國人的那一顆“北斗”,亮了!

這是什麼概念呢?

我們一般的步行速度大約是1米/秒,這就不難理解時時精度釐米級是什麼意思了;事後精度毫米級,意味著你在大街上,手機輕微晃動一下,都能判斷得出來。當然,你駕考科目二時,離邊線哪怕只有幾毫米的距離,也能定位得出來。

從消息來看,未明確指明到底是針對北斗的還是GPS的,只說是“兼容北斗”。

不過從常識來看,我們明明自己有完全可以媲美GPS的北斗,總不會還專門為GPS來搞一個地面網絡吧。應該是專門針對北斗的,同時還兼容GPS。

當然,有人可能會問,這是在地面站的配合下才有這樣的精度,那軍用的怎麼辦?總不能打仗的時候咱們先同對手商量一下,“嗨,哥們兒,我先在你陣地旁邊建個北斗基站吧,這樣我才好發導彈炸你”。

這個其實不必擔心,一是軍用精度本身比民用的高一個數量級,原始信號可以達到分米級別,這種誤差對於定位一般的軍事目標完全夠了。比如一艘軍艦動不動就達到了幾十米一百多米長,二三十米寬,分米級的誤差完全不是問題。

還有,我們國家將在1000公里的低軌上發射156顆衛星,組成“天基地面站”,軍用級別要定位到釐米級甚至毫米級,也應該不是問題。

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北斗的成功,對於我們以後的軍事經濟建設與生活將會有大大的提升

說得近一點的,

走在大街上,由於毫米級的定位,腳步稍微挪動一下,手機都知道你走錯了沒有;

開車的時候,你應該走左轉車道卻跑在中間車道上,都能給你清楚指明。

老人不用擔心會走丟,其它還有工程、測繪、隧道等很多地方都要用到衛星導航,寧波舟山港連吊塔上都用到了北斗精確定位。

說得遠一點

試想一下,你早上起來後跳進自己汽車,車就自動開向你上班的公司,你完全可以在車裡補個妝或者規劃一下今天的工作,等你做完,車也到公司了;你下車後,車自己回家或自動開到你定下的停車位上,等著下班了來接你。

你上班的時候,乘老闆不注意偷偷的去網購了一下,如果是同城的商家,等你下班回家後,拉開窗簾一看,一架無人機帶著你的貨物正在窗外。

當然,罪犯以後的挑戰也更大了

,要是小偷偷了一部能被精確定位的手機,再結合遍佈大街小巷的攝像頭與人臉識別技術,這種挑戰是可想而知的。

北斗能走到今天,真的是很難得。

回想當年,我們一窮二白,想搞點啥都是緊緊巴巴的。

早在1978年美國開始搞GPS的時候,我們不是沒有能人志士,是搞不起。

當時的“兩彈一星”功勳陳芳允院士就在想,能不能用最簡資源只用兩顆衛星實現“雙星定位”,但就是這樣的最簡想法也被擱置了10多年之久

直到海灣戰爭爆發,當我們看到美國轟炸伊拉克大壩時,第二枚導彈能從第一枚導彈打出的缺口飛進去進行攻擊時,打垮了伊拉克,也將我們打醒。

從那以後,“雙星定位”上馬,開始搞我們自己的衛星導航。

衛星導航是一個龐大的工程,不僅要耗用海量資金,背後的技術也極為複雜,一切談何容易。

期間我們遇到了包括高中低軌道選擇、原子鐘、信號快速捕捉、頻率搶佔等很多很多難題。

比如1995年,我們就遇到了信號快速捕捉的技術瓶頸,當時十多個機構始終無法突破。一個叫王飛雪的在讀博士眼前一亮,為什麼不能換個思路?於是他與幾個同齡年青人不分白日晝夜的奮戰,經過艱苦努力終於寫出一個新算法。

但是,這僅僅只是一個思路,還得有實驗驗證併成為最終成果。

他們拿著4萬元的科研經費在一間十多平米的小倉庫裡幹了起來,歷經3年毫無成果,但始終沒有放棄。直到後來有一天,他們像往常一樣打開並調試設備,突然一個信號出現在屏幕上,他們一起盯著屏幕看,不敢相信這是真的,重複實驗,相同信號依舊出現。

成功了!3年辛苦毫無結局在最無望的時刻突然成功了,幾個年輕人在一起跳啊、哭啊、笑啊!這種感情,雖未親身經歷,大致也能夠感受到。

威力顯現:屬於中國人的那一顆“北斗”,亮了!

▲“北斗3號”衛星發射 視頻截圖

還比如頻率搶佔

空間上的軌道是有限的,如果不避開就會相互“撞車”;同樣,無線電信號的頻率也是有限的,大家都使用一個頻道,那還不混亂?

所以,國際上就規定,對於衛星的頻率與軌道,誰先發射就是誰的。

這個規則看似公平實際上是不給發展中國家機會,因為發達國家肯定會先於落後國家發射。

但蒼天有眼,由於經濟危機,歐洲的導航系統伽利略資金鍊斷了,速度落後了。

我們經過艱苦努力,始終申請到了寶貴的頻帶資源,但2007年4月17日是最後申請期限,也就是我們必須在這個日子之前,要有衛星向地面發射信號。

根據當時的日期,我們必須提前發射衛星,衛星一般只有推遲的沒有提前的,但各部門通力合作,最後在4月14日完成準備。不過在快要發射時,火箭又出現了一個新險情,如果3分鐘之內不能排除,將給發射帶來災難(發射都有窗口期)。

也就在這時,指揮員一分鐘內下達7道指令,最後成功排除險情,併成功將衛星送上天空,最終在4月16日,在離最後期限不到24小時,成功向地面發射了信號,成功佔領導航頻率這一戰略資源。

除了這些外,外國人還卡我們原子鐘,歐洲在我們交了2億歐元會費後將我們排除在伽利略的核心之外,很多很多。

不過,我們都一一邁過了那些坎,一路走到今天。

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▲北斗導航示意圖

未來,當北斗結合5G人工智能等技術,會開啟中國的“數智社會”、“

數智經濟”,對推動中國發展有著至關重要的作用,這裡要感謝一代代科學家們的努力當然也順帶感謝一下那些曾給我們製造難題並試圖封殺我們的對象

40年前,國貧民窮,“雙星定位”只有兩顆衛星,也被擱置了十多年。今天,數十顆中國導航衛星在天空兜風溜著彎兒,俯視著中華大地,也雄視著全世界的每一個角落。

屬於中國人的那一顆北斗”,亮了


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