「津云日纪」“北斗”不是七星,是48颗

「津云日纪」“北斗”不是七星,是48颗

2000年10月31日10月31日凌晨,中国自行研制的第一颗导航定位卫星——“北斗导航试验卫星”在西昌卫星发射中心发射升空,顺利进入预定轨道。


苍茫夜空,7颗排列成勺形的星星,被古人赋予一个诗意的名字——北斗。1985年,中国科学家开始研制中国自己的卫星导航系统,并以这个中国传统文化中寓意光明和方向的星座——“北斗”命名。


2000年10月31日凌晨0时02分,我国自行研制的第一颗导航定位卫星━━“北斗导航试验卫星”,在西昌卫星发射中心发射升空,并准确进入预定轨道。如今,熠熠生辉的中国北斗卫星导航系统正以开放的姿态拥抱全球。


从无到有,北斗系列卫星成功出线


有了GPS,为啥还要搞“北斗”?

GPS有多强大?


军事方面:目前,美国几乎所有的飞机、坦克、舰船、单兵、精确制导弹药都在使用GPS。此外,对于战场指挥系统,特别是大空间跨度的指挥,极其精确的时间同步也是非常重要的,GPS都可以做。


民用方面:离开了GPS,手机不能导航,微信不能共享位置,各种地图都不能用......


然而,这么重要的GPS,极易被控制。轻则汽车、轮船等走错路,重则导弹攻击错误目标。


实际上,早在1970年,我国就提出了关于卫星导航技术的论证方案——“灯塔”项目,与美、苏在同一时期,后来,因国内外形势变化被迫搁置。


但在1993年7月23日,美国无中生有地指控中国“银河”号货轮将制造化学武器的原料运往伊朗。当时,“银河”号正在印度洋上正常航行,突然船停了下来。事后大家才知道,这是因为当时美国局部关闭了该船所在海区的GPS导航服务,使得船不知道该向哪个方向行驶。


“银河号事件”使我们清楚地意识到:卫星导航,一定要自己搞出来!


“北斗”发展蓝图是构建国家综合定位、导航和授时体系建设,以“北斗”系统为核心,建成天地一体(包括太空、地面、水下、室内)、覆盖无缝、安全可信、高效便捷的国家综合定位、导航和授时体系。


1994年,我国正式启动北斗一号的研制工作,迈出了中国自主卫星定位系统发展的实质性一步。并逐步形成"三步走"发展战略:2000年年底建成北斗一号系统,向中国提供服务;2012年年底建成北斗二号系统,向亚太地区提供服务;2020年前后建成北斗全球系统,向全球提供服务。


「津云日纪」“北斗”不是七星,是48颗

「津云日纪」“北斗”不是七星,是48颗

北斗导航系统发展“三步走”每一步相互衔接、自然过渡,充分体现航天系统工程的反复迭代、循序渐进原则。北斗一号从无到有,展现了中国北斗为生存而战的能力;北斗二号以惊人的“中国速度”建设区域导航系统,从根本上摆脱了对国外卫星导航系统的依赖,践行了对用户的承诺;北斗三号在设计指标和定位精度上大幅提升,精益求精,迈开了全球组网的步伐。


时至今日,中国的北斗导航系统建设已经进入第三个阶段,成为拥有自主卫星导航定位系统的国家。2018年12月27日,北斗三号基本系统完成建设,并开始提供全球服务。2019年9月23日北斗卫星导航系统任务一线用“一箭双星”(第47、48颗北斗导航卫星)发射成功的捷报,为新中国成立70周年献上一份特殊的生日祝福。


中国北斗有两大“绝活”


一是最复杂的星座系统。


不同于世界其他任何一个系统,北斗是唯一一个使用了地球静止轨道(36000公里高)、地球倾斜同步轨道(36000公里高)和中轨轨道(20000+公里高)的卫星导航系统。GPS、格洛纳斯、伽利略都是仅使用中轨轨道。


北斗使用了更加高轨的静止和倾斜同步轨道,卫星轨道运转周期为24小时,其信号会长期覆盖指定区域,且卫星之间形成的数据通信链路也能校正误差、进一步提高精度。我国重点覆盖的区域是亚太地区及“一带一路”地区,系统建成后,这些地区均将获得优于GPS系统的精准定位。


二是短报文系统。


其他所有定位系统只接收太空信号,不与通信卫星进行任何交流。而北斗的接收机可以和卫星进行交流,最典型的应用是可以发布140个字的短报文,就像现在人们平时用的“短信”,既能够定位,又能显示发布者的位置。


在海洋、沙漠和野外等没有网络的地方,安装北斗系统终端的用户可以定位自己的位置,并能够向外界发布文字信息。该技术将被用于紧急救援、野外作业、海上作业系统。


更重要的是,北斗的短报文功能可以实现双向通信,提供的指挥端机可进行一点对多点的广播传输,为各种平台应用提供了极大便利,在国防、民生和应急救援等领域具有很强的应用价值。特别是在灾区,在通讯、电力中断或移动通信无法覆盖北斗终端的情况下,可以使用短报文进行通信。


2008年汶川地震时,进入重灾区的救援部队利用120字的短报文突破通信盲点、与外界取得联系,及时向指挥部汇报了灾情。而且,这个功能不但实用,而且成本很低,目前我国民用短报文大概几毛钱一条。


纵观世界各国研发自主卫星定位系统的历史,要建立自主的全球卫星导航系统,其实并不是一件容易的事。俄罗斯的“格洛纳斯”系统基本和GPS同时开始发展,然而完成组网的时间却晚了30多年。雄心勃勃的欧洲“伽利略”工程,更是在欧债危机的拖累下缓慢前进,已经被起步更晚的中国北斗所超越。此外,日本、印度等国的卫星导航系统研制更是困难重重。我国是继美国和前苏联(俄罗斯)之后,在世界上第三个建立了完善卫星导航系统的国家。


随着北斗卫星导航系统全球组网发射按计划顺利推进,北斗将与其他全球卫星导航系统并肩为全世界提供精度更高、运行更稳定、功能更可靠的定位、导航和授时服务。


太空翱翔十九载,从无到有,由弱到强,中国航天人的倾力付出,让世界记住了“中国北斗”这个名字。今天,为北斗点赞!

「津云日纪」“北斗”不是七星,是48颗

北斗卫星发射一览表

津云新闻记者 陈汝宁

来源:新华社、解放军报、央视网、人民论坛、中国北斗卫星导航系统公号


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