北斗衛星能拍到汽車車牌?你可能對北斗的力量一無所知

前段時間網上流傳一個視頻,說的是我國的北斗衛星特別厲害,厲害到什麼程度呢,它居然可以

清楚地拍到地面上一輛汽車的車牌號碼。視頻還配上了諸如“厲害了我的國”、“震撼!太空能看見車牌”這樣的字眼,成功博得了不明真相圍觀群眾的關注和點贊。

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事實真的如此嗎?隨後就有博主出來闢謠,這根本不是北斗衛星拍攝的畫面,原視頻是由無人機三維建模拍攝製作出來的。

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還有一個能證明這個視頻虛假的理由是,我國的北斗衛星並沒有拍攝功能,既然不能拍照,那又何來的照片?又怎麼能看清地面上的車牌呢?
不過今天好奇君想說的是,雖然我國的北斗衛星沒有拍照功能,但它依然是非常厲害的存在。

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為什麼要發展

我國自己的衛星導航系統?


目前,全球有四大衛星導航系統,分別是美國的GPS、俄羅斯的格洛納斯、歐洲的伽利略,以及中國的北斗衛星導航系統,目前發展最成熟、應用最廣泛的是GPS。

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GPS全稱為Global Positioning System,也叫全球定位系統,是一種以人造地球衛星為基礎的高精度無線電導航的定位系統,它在全球任何地方以及近地空間都能夠提供準確的地理位置、車行速度及精確的時間信息。GPS自問世以來,就以其高精度、全天候、全球覆蓋、方便靈活吸引了眾多用戶。

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GPS在民用、科學研究以及國防方面都有非常重要的作用,比如我們熟悉的汽車導航就是利用GPS的功能。其他的比如船舶遠洋導航和進港引水、飛機航路引導和進場降落、緊急救生、野外探險、個人通訊終端都有廣泛的應用。

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既然GPS已經這麼好用了,為什麼我們還要研製北斗呢?因為GPS是美國的,正常情況下都是能使用的,但是一旦發生特殊情況,

GPS信號被切斷,那麼基於GPS的一切設備都將不能正常使用,包括艦船、飛機等等,所以研發完全屬於我國自己的北斗導航系統就非常有必要了。

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什麼是北斗衛星導航系統?


中國北斗衛星導航系統(英文名稱:BeiDou Navigation Satellite System,簡稱BDS)是中國自行研製的全球衛星導航系統,也是繼GPS、GLONASS之後的第三個成熟的衛星導航系統。北斗衛星導航系統(BDS)和美國GPS、俄羅斯GLONASS、歐盟GALILEO,是聯合國衛星導航委員會已認定的供應商。


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北斗衛星導航系統由空間段、地面段和用戶段三部分組成,可在全球範圍內全天候、全天時為各類用戶提供高精度、高可靠定位、導航、授時服務。我國的北斗衛星導航系統實施“三步走”發展戰略。


第一步:建設北斗一號系統

北斗一號系統也稱北斗衛星導航試驗系統,1994年啟動北斗一號系統工程建設;2000年,發射2顆地球靜止軌道衛星,建成系統並投入使用,採用有源定位體制,為中國用戶提供定位、授時、廣域差分和短報文通信服務;2003年,發射第三顆地球靜止軌道衛星,進一步增強系統性能。


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第二步:建設北斗二號系統

2004年,啟動北斗二號系統工程建設;2012年年底,完成14顆衛星(5顆地球靜止軌道衛星、5顆傾斜地球同步軌道衛星和4顆中圓地球軌道衛星)發射組網。北斗二號系統在兼容北斗一號技術體制基礎上,增加無源定位體制,為亞太地區用戶提供定位、測速、授時、廣域差分和短報文通信服務。


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第三步:建設北斗全球系統

2009年,啟動北斗全球系統建設,繼承北斗有源服務和無源服務兩種技術體制;2020年前後,完成35顆衛星發射組網,為全球用戶提供服務。


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第五十五顆北斗衛星,是北斗三號最後一顆組網衛星,於4月4日如期運抵西昌衛星發射中心,標誌著北斗全球星座組網進入最後衝刺的高光時段。 該衛星屬地球靜止軌道衛星,將在西昌衛星發射中心開展測試、總裝、加註等工作,計劃於5月份發射。


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北斗衛星導航系統

其實我們一直都在用


很多人覺得,北斗系統固然好,但是好像和我們的生活沒什麼太直接的關係。其實不然,北斗衛星導航系統,早就已經進入我們生活的方方面面。


比如大家都在用的共享單車,就用到了北斗。共享單車通過北斗的地基增強,可以實現亞米級、分米級的高精度,有了這麼高精度的定位,你才能在手機APP上準確找到別人用完的車停在了哪裡。


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現在很多共享單車都有了禁停區,也就是你只能把車停放在一些固定的地方,如果停在了禁停區,你馬上就會收到通知。其實這個電子圍欄功能也是基於北斗衛星 導航系統。


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和其他導航系統相比,北斗有一個特殊功能:短報文


短報文簡單的理解是發短消息,可以知道對方的精準位置,相互之間也可以進行位置交換。你是不是覺得這個功能,現在的微信定位已經實現了,但是微信定位是基於移動通信,如果在偏僻的地方、邊境或者海洋上,一旦沒有移動通信的信號,就不能進行任何交流。而北斗系統可以實現直接用衛星發送短報文,不再受移動通信的影響。


比如2008年的汶川地震,由於所有的電力設備、通信設備全部癱瘓,裡面的信息傳不出來,外面的信息傳不進去。當時的救援隊伍就帶著北斗終端,把當時災區的情況實時報告給指揮中心,指揮中心瞭解情況後實時進行了搶救,為災區人民打開了一條生命通道。


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在交通方面,除了導航,交通部門還利用北斗形成了一個車輛監管系統。對一些危險品運輸車、長途客車、旅遊客車等進行實時監管監控,跟原來的同期相比,在事故率和傷亡率已經下降了百分之五十。


還有

駕考的倒庫、某些手錶、手機都用上了北斗,總之北斗已經進入了我們生活的方方面面。


4

北斗的研發

其實非常不容易


每次衛星發送成功,我們都會看到工作人員歡呼雀躍的場景,雖然我們能想象這個工程的複雜和困難程度,但這些工作人員到底經歷了什麼,是我們不能深刻體會的。


在央視《開講啦》欄目,北斗衛星導航系統總設計師楊長風先生講了這樣一件事,或許能讓我們感受到為什麼北斗的成功這麼不容易。


衛星發射之前,必須要獲得國際電聯規定的頻率資源和軌道位置,如果得不到這個數據,發上去的衛星就是不合法的。


我國在2000年4月18日向國際電聯申報了這個位置並獲得了批准,按照國際電聯的規則,在獲得批准後必須在7年內發射衛星,然後把所需的這個頻率信號發送至地面,才算真正佔有這個頻率資源。這意味著這個空間的國土才能拿得到,所以按照這個規則,中國就必須在2007年4月18日之前發射這個信號。


在2007年4月初,衛星伴隨著運載火箭到了發射場,並安裝到了發射塔架準備發射,但恰恰就在工作人員進行第三次總檢查的時候,應答機出現了異常,信號不穩定,應答機是衛星在天上和地下進行聯繫的一個傳輸工具,當時進退兩難,如果要把這個問題徹底解決,時間不一定來得及;如果不解決,衛星上去以後可能就拿不到信號。


當時主要有兩個難點:

1、要把應答機拿下來,就必須把火箭的整流罩、衛星艙板全部打開,但當時衛星和運載火箭已經安裝到了六七十米的發射塔架上,操作難度大,風險高;

2、拿下來之後,要把出現的問題找出來並解決需要大量的實驗,但實驗必須得由應答機的研製單位進行,這個研製單位在上海,往返時間上來不及;


最後工作人員冒著巨大的風險把應答機拿了下來,然後通過協調找到了一個成都的研究所,工作人員抱著應答機坐了5個多小時的汽車趕到了成都,三天時間整整72小時沒有閤眼,通過各種實驗找出並結局了問題,時間已經到了4月14日,鑑於衛星上天之後還需要3天左右左右的在軌測試,所以4月14日已經是臨近最後發射期限的時間了。


最後,北斗二號衛星發射成功,並於2007年4月17日晚上8點,在頻率只有4個小時期限的情況下,衛星準確地發射了第一組信號。北斗衛星頻率位置搶佔成功,奠定了北斗二號衛星的合法地位。


這種看起來只有在科幻大片裡才會出現的場景,原來就真實發生過,我們拿來順手就用的功能,背後是北斗人付出的難以想象的艱苦。

哪有什麼歲月靜好,不過是有人在替我們負重前行。

作者|俞建效


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