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▼過(guò)去與現(xiàn)在 2020年6月23日 長(zhǎng)征三號(hào)火箭搭載著 北斗三號(hào)最后一顆組網(wǎng)衛(wèi)星 從西昌發(fā)射中心起飛,，劃破天際 建設(shè)歷時(shí)二十六年 無(wú)數(shù)科學(xué)家、工程師日夜奮斗 在贊頌和質(zhì)疑聲中跌宕成長(zhǎng)的 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（BDS） 全球組網(wǎng)正式完成,！ 意味著中國(guó)在全球?qū)Ш筋I(lǐng)域 從此不再依賴美國(guó)GPS系統(tǒng) 或許有不太了解這個(gè)領(lǐng)域的伙伴會(huì)問(wèn) “平時(shí)手機(jī)導(dǎo)航定位時(shí),，GPS還挺好用。為什么要花那么大氣力和代價(jià)去倒騰北斗” 讓點(diǎn)點(diǎn)來(lái)先講講北斗背后的故事 雖說(shuō)從1994年計(jì)起是26年 但實(shí)際上在80年代初 “兩彈一星”元?jiǎng)钻惙荚试菏繛槭椎膶＜覉F(tuán)體 就提出了的雙星定位方案 陳芳允院士 中國(guó)衛(wèi)星測(cè)量技術(shù)的奠基人之一 但可惜的是因?yàn)楫?dāng)時(shí)才剛剛開始改革開放 還有10億人民的民生問(wèn)題 哪哪都要錢 搞航天又是一個(gè)極度燒錢的活 所以計(jì)劃被擱置了 一直到了1991年的海灣戰(zhàn)爭(zhēng)爆發(fā) 美國(guó)將GPS系統(tǒng)投入到戰(zhàn)爭(zhēng)中使用 當(dāng)時(shí)號(hào)稱中東第一強(qiáng)國(guó)的伊拉克信心十足 密切關(guān)注戰(zhàn)爭(zhēng)的我們被嚇了一跳 這和戰(zhàn)爭(zhēng)模式和以往二戰(zhàn),、越戰(zhàn)完全不同??！ 看來(lái)沒(méi)導(dǎo)航定位系統(tǒng)真的不行啊 別人把定位信號(hào)一掐,，你就瞎了 別人卻指哪打哪 就算造多大威力的導(dǎo)彈都沒(méi)用 這仗還怎么打？ 而又在1993年 發(fā)生了震驚中外的銀河號(hào)事件 美國(guó)強(qiáng)行指責(zé)中國(guó)商船銀河號(hào) 裝有化學(xué)武器原料 在未經(jīng)中國(guó)同意的情況下 派軍艦攔截強(qiáng)行檢查 期間更是直接斷掉銀河號(hào)的GPS 導(dǎo)致其無(wú)法在公海航行,，只能“乖乖”被檢查
時(shí)任外交部國(guó)際司副司長(zhǎng)——沙祖康 在采訪中,，關(guān)于銀河號(hào)事件的悲憤感慨? 衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)這事是更拖不起了 在1994年正式啟動(dòng)建設(shè) 北斗一號(hào)導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng) 當(dāng)時(shí)中國(guó)受經(jīng)驗(yàn)和財(cái)力限制 計(jì)劃到2000年，先只發(fā)射兩顆衛(wèi)星 因?yàn)椴幌馟PS那樣有二十多顆衛(wèi)星 要靠?jī)深w衛(wèi)星覆蓋足夠大的范圍 那只能把衛(wèi)星打高一點(diǎn),，讓它登高望遠(yuǎn) 打到高度約36000km的地球靜止軌道上 但高度高了就會(huì)犧牲定位精度 此外,，北斗一號(hào)只能使用有源定位技術(shù) 會(huì)產(chǎn)生相對(duì)長(zhǎng)的延時(shí) 所以北斗一號(hào)一直被詬病,、被噴不如GPS 不過(guò)總算實(shí)現(xiàn)了從無(wú)到有的關(guān)鍵進(jìn)步
北斗一號(hào)既然搞得不夠好 難度更高的全球系統(tǒng) 那就多向先進(jìn)的人學(xué)習(xí)和合作吧 中國(guó)看上了歐盟的伽利略計(jì)劃 這時(shí)，歐盟有技術(shù)缺錢 而中國(guó)經(jīng)濟(jì)已經(jīng)發(fā)展起來(lái)了,，但缺技術(shù) 雙方一拍即合 但中國(guó)加入后發(fā)現(xiàn)越來(lái)越不對(duì) 歐盟只讓中國(guó)出錢不讓碰技術(shù) 還拉日本和印度入伙 他們不僅出錢少,，權(quán)利還多 中國(guó)果斷退出了
我當(dāng)你是兄弟，你卻當(dāng)我是冤大頭 三翻四次在衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)上受到傷害 中國(guó)下定決心要自己搞定全球系統(tǒng) 做了分三步走的長(zhǎng)期規(guī)劃
北斗三號(hào)最終為30顆衛(wèi)星 一到三號(hào)共發(fā)射55顆衛(wèi)星（含退役） 衛(wèi)星運(yùn)行需要軌道,、發(fā)信號(hào)需要頻段 對(duì)于這一類人類共有的資源 西方國(guó)家制定了先占先得的國(guó)際規(guī)則 我國(guó)北斗系統(tǒng)知恥而后勇,、后發(fā)制人 一個(gè)勁地biubiubiu往天上發(fā)衛(wèi)星 一開始一次一個(gè)，后面還一箭雙雕
把歐盟逼急了,，跑去找美國(guó)投訴 當(dāng)然中國(guó)也沒(méi)理他們
以斗爭(zhēng)求和平,，則和平存 以妥協(xié)求和平，則和平亡 經(jīng)歷了種種磨難 中國(guó)在衛(wèi)星導(dǎo)航這事上終于吐氣揚(yáng)眉 所以在2020年完成全球組網(wǎng)的今天 無(wú)疑是具有非凡意義的一天
衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)運(yùn)作一般分為3步：
◤ 第一個(gè)厲害之處 使用三種軌道的混合星座◢ 目前世界上能稱為全球系統(tǒng)的 只有美國(guó)的GPS,、歐盟的伽利略系統(tǒng) 俄羅斯的格洛納斯,、還有中國(guó)的北斗
圖源：中科院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院導(dǎo)航所副所長(zhǎng) 沈苑 在衛(wèi)星發(fā)射環(huán)節(jié)，除了中國(guó)北斗 其余三個(gè)系統(tǒng)都是把衛(wèi)星發(fā)射到 高度約2.1萬(wàn)公里的中圓地球軌道（MEO） 這個(gè)軌道的好處有 第一,，能比較方便地球上空來(lái)回移動(dòng) 該軌道的運(yùn)動(dòng)周期為12小時(shí) 換言之就是比地球自轉(zhuǎn)快1倍 第二,，定位效果良好 距離地球的高度適中，多普勒效應(yīng)較明顯 ▲限于篇幅,，點(diǎn)點(diǎn)下次再給大家介紹多普勒效應(yīng) 第三,，比較容易覆蓋全球 每顆衛(wèi)星又能覆蓋的區(qū)域較大 全球組網(wǎng)只要發(fā)射20-30顆 所以全球組網(wǎng)靠的是MEO衛(wèi)星
MEO衛(wèi)星就像是外賣小哥 而我們的北斗與眾不同，采用混合星座設(shè)計(jì) 把衛(wèi)星發(fā)射到三種軌道上 除了MEO,，還用到了 這兩個(gè)軌道高度都為約36000km 運(yùn)動(dòng)周期也都是24小時(shí) 和地球自轉(zhuǎn)速度一致 這樣衛(wèi)星就能夠只在一個(gè)區(qū)域內(nèi)活動(dòng) 建立起對(duì)一個(gè)區(qū)域內(nèi)的定位精度優(yōu)勢(shì)
衛(wèi)星軌道示意圖 有沒(méi)有人覺(jué)得講得跳躍了一點(diǎn),？ 是這樣的 一般能接收到三個(gè)衛(wèi)星信號(hào)，定位就較為準(zhǔn)確 但還是會(huì)存在誤差,，需要更多衛(wèi)星協(xié)助校準(zhǔn) 能理解為同時(shí)參與定位的衛(wèi)星越多就越準(zhǔn)確
GEO,、IGSO衛(wèi)星能始終關(guān)注著亞太地區(qū) 而不像MEO是“到處亂跑”的熊孩子 這樣，同時(shí)在亞太地區(qū)上空的衛(wèi)星就更多了 如果配合地面增強(qiáng)基站 甚至能達(dá)到米級(jí)或厘米級(jí)精度 換言之 現(xiàn)在的導(dǎo)航最多知道你走在哪條路上面 而未來(lái)的導(dǎo)航能知道你踩在哪塊磚上面 ◤ 第二個(gè)厲害之處 具備短報(bào)文功能◢ 一般的定位衛(wèi)星是不具備通信能力的 采用無(wú)源定位技術(shù)的衛(wèi)星 就只管單方面不斷地往外發(fā)出信號(hào) 用戶只要接收到信號(hào)就能實(shí)現(xiàn)定位 而通信是通信衛(wèi)星的活兒
而北斗具備短報(bào)文通信功能 簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是可以用來(lái)發(fā)短信 可以和衛(wèi)星雙向通信 這是北斗系統(tǒng)的一大特色 對(duì)于緊急救援,、海上作業(yè)非常有用
假如你流浪荒島,，手機(jī)是沒(méi)信號(hào)的 如果你用的是GPS定位設(shè)備 你只能知道自己在哪，而不能對(duì)外求救 只能瞎等海邊會(huì)不會(huì)出現(xiàn)一條船 害不害怕,，絕不絕望,？ 但如果你用的是北斗定位設(shè)備 一臺(tái)設(shè)備兩種作用 就可以把所在位置用短報(bào)文發(fā)出去 很快就有人來(lái)救你了 但千萬(wàn)記住,！ 北斗僅僅只有短報(bào)文功能 沒(méi)有通話功能,，也不可能讓你網(wǎng)上沖浪！ 如果有人讓你投資北斗替代5G的項(xiàng)目 讓你加入北斗XX會(huì)員,，雙11剁手快人一步 那準(zhǔn)是騙子沒(méi)跑,！ ◤ 第三個(gè)厲害之處 能夠星間鏈路通信◢ 衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)由三個(gè)部分組成： 空間段、地面段,、用戶段 用戶段就是終端,，如你手上的手機(jī)
空間段就是天上的衛(wèi)星
地面段是地上的各類站點(diǎn)
地面段具有運(yùn)營(yíng)管理或信號(hào)交換等作用 導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)的長(zhǎng)期運(yùn)維少不了它的支持 天上的MEO衛(wèi)星時(shí)時(shí)刻刻都在全球旅游 如果要在全球建站點(diǎn),，運(yùn)營(yíng)成本很高不說(shuō) 政治也是很大的阻礙，安全性也低 總不能學(xué)美國(guó)那樣到處駐軍吧,？
而北斗打造出混合星座高低軌道搭配的 星間鏈路通信功能 使衛(wèi)星之間可以互相聯(lián)絡(luò),，彼此不再孤立 意味著地面段只要建在中國(guó)境內(nèi) 而在全球范圍內(nèi)的定位精度 卻能與全球建設(shè)地面段的GPS比肩 而且就算發(fā)生戰(zhàn)爭(zhēng)把地面站點(diǎn)破壞了 北斗還能夠一段時(shí)間內(nèi)工作不受影響 系統(tǒng)安全性杠杠的！
容我偷偷笑一下 ◤ 第四個(gè)厲害之處 最強(qiáng)心臟——?dú)湓隅?/span>◢ 大家都知道鐘表是有誤差的 如機(jī)械表一天就會(huì)有一秒的誤差 我們平時(shí)能獲得統(tǒng)一準(zhǔn)確的時(shí)間 其實(shí)也是定位衛(wèi)星的功勞 ——即它的授時(shí)功能 而且如果沒(méi)準(zhǔn)確的時(shí)間,，定位也不會(huì)準(zhǔn)確 當(dāng)每秒鐘時(shí)間誤差為百萬(wàn)分之一時(shí) 計(jì)算出來(lái)的位置誤差會(huì)達(dá)到300m以上,！
北斗系統(tǒng)配備了精度最高的氫原子鐘 千萬(wàn)年才偏差1秒，強(qiáng)于GPS的銣原子鐘 ◤ 第五個(gè)厲害之處 衛(wèi)星能在軌重構(gòu)◢ 衛(wèi)星在太空上離我們數(shù)萬(wàn)公里 過(guò)去的衛(wèi)星一旦發(fā)射,，功能就沒(méi)法改變了 而北斗實(shí)現(xiàn)了在軌重構(gòu)功能 通俗來(lái)說(shuō)就是可以在線升級(jí) 除了固件（硬件） 出了問(wèn)題,，可以打個(gè)補(bǔ)丁 需要新功能，就安裝個(gè)新的“APP” 簡(jiǎn)直不要太方便
除了我們?nèi)粘５氖謾C(jī)導(dǎo)航 北斗系統(tǒng)可廣泛應(yīng)用于 水文監(jiān)測(cè),、農(nóng)林漁業(yè),、交通運(yùn)輸 森林防火和公共安全等諸多領(lǐng)域
目前，國(guó)家電網(wǎng)和中國(guó)移動(dòng) 都分別開始在其電力基站和通信基站 建立北斗系統(tǒng)的相關(guān)設(shè)施與應(yīng)用 北斗與新基建融合將是大勢(shì)所趨 意味著能推廣到更多應(yīng)用場(chǎng)景 與無(wú)人駕駛,、智能電網(wǎng),、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng) 5G通信、高速鐵路等領(lǐng)域相結(jié)合
最后 大家也得提防關(guān)于北斗的各種騙局 每次在北斗系統(tǒng)獲得好成績(jī)的時(shí)候 就會(huì)有一堆騙子出來(lái)興風(fēng)作浪
記住如有疑惑,，找官方 北斗系統(tǒng)是擁有官方網(wǎng)站的 網(wǎng)站全名：北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)
創(chuàng)造了導(dǎo)航定位產(chǎn)業(yè)堅(jiān)實(shí)的土壤。 才能持續(xù)欣欣向榮,。 北斗也需要有強(qiáng)大的產(chǎn)業(yè)生態(tài),， 才能不斷壯大與發(fā)展。
北斗總設(shè)計(jì)師楊長(zhǎng)風(fēng)： 夢(mèng)想無(wú)止境,，北斗亦無(wú)止境 各行各業(yè)的我們 是時(shí)候接過(guò)北斗產(chǎn)業(yè)發(fā)展的接力棒了 不要慫,，就是干
 很高興和你們交朋友 |
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來(lái)自： lwdalian > 《政治風(fēng)云》
