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北斗组网

2021-12-27

当代工人·精品C 2021年4期
关键词:曹冲双星导航系统

浩瀚的星空充满了无穷的想象和可能,但长久以来,美国GPS“独霸天下”,占据了时空定位的话语权。

“时间和空间是万物之基,对保障国民经济正常运行和稳固国防安全至关重要。”在中国卫星导航定位协会首席科学家曹冲看来,拥有独立自主的全球卫星导航系统,不仅是航天实力的重要组成部分,更是国家战略的重要一环。

北斗系统是我国迄今为止所建造的规模最大、覆盖范围最广、性能要求最高的巨型复杂航天系统。从20世纪80年代提出设想,到1994年北斗一号建设正式启动,几代北斗人披荆斩棘,经过30多年的实践探索,为世界卫星导航发展贡献了一套“中国方案”。

1983年,我国著名电子学专家陈芳允院士介绍了利用地球同步卫星进行定位和通信的设想,解决快速定位与通信问题,这一理论后来被归纳为“双星定位”,成为日后北斗系统建设发展的奠基理论。在双星定位系统的基础上,中国北斗按照“三步走”战略,走出了一条中国特色的卫星导航系统建设发展道路。

按照规划,第一步,在2000年底建成北斗一号系统,向中国提供服务;第二步,2012年底建成北斗二号系统,向亚太地区提供服务;第三步,2020年建成北斗三号系统,向全球提供服务。

在美国GPS、俄罗斯格洛纳斯、欧洲伽利略等导航系统纷纷以单一轨道卫星部署星座的背景下,中国北斗根据自身条件独树一帜,采用三种轨道卫星组成混合导航星座。独特的“中国方案”,让北斗系统拥有众多其他衛星导航系统所不拥有的优势。

据曹冲介绍,北斗系统有更多的高轨卫星,抗遮挡能力强,尤其在低纬度地区性能优势更为明显;北斗能够通过多频信号组合使用等方式提高服务精度;北斗创新融合了导航与通信能力,具备基本导航定位授时、短报文通信、精密单点定位等多种服务能力。

“北斗一号打破了国外技术垄断,建立起国际上首个基于双星定位原理的区域有源卫星定位系统;北斗二号攻克了以导航卫星总体技术、高精度星载原子钟等为代表的多项关键技术;而北斗三号更是一马当先,开始了从并跑到领跑的征程。”北斗卫星导航系统工程副总设计师、中国航天科技集团所属中国空间技术研究院卫星首席总设计师谢军说,从“埋头追赶”到“昂首领跑”,从“受制于人”到“独立自主”,从“双星定位”到“全球导航”,北斗走出了一条自主创新的新路。

高速发展的北斗也将随着北斗三号全球系统星座部署的完成,飞入更多寻常百姓家。“据统计,在中国入网的智能手机里面,已经有70%以上的手机提供了北斗服务,北斗陪伴无处不在。”曹冲认为,未来世界万物互联,准确感知事物处于“何时”“何地”是互联互通的前提,而能为全球用户提供全天候、全天时、高精度的定位导航授时服务的北斗三号全球系统,为未来世界提供了无限可能。

“北斗+高铁,智能高铁自动开停,自动运行,把古人‘千里江陵一日还’的遥想变成事实。北斗+5G,将提供一种基于精准时空的智能可信导航服务,人工智能加持下,交通出行会更加安全。基于北斗、5G的智慧城市,事故率将越来越趋近于零……”曹冲说,高速发展的北斗正为未来生活勾勒出一幅幅绚烂蓝图。

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