序言
当你在开车去往目的地的时候,肯定会用到导航APP,而这些软件会用到导航卫星的相关位置数据,来确保给你提供最方便最简捷的路线。
目前全球有四大导航定位系统,分别是美国GPS,欧洲伽利略,俄罗斯格洛纳斯以及中国北斗导航系统,可以算的上卫星导航界"F4 组合"。
那么这一期我们来聊聊中国的北斗导航系统。
北斗导航系统
北斗到底是一个怎么样的系统?
简单的说在天上它是一个多颗卫星在多种轨道组成的一个大的星座,同时在地面也有很多监测接收机器,这两个网合并起来就是北斗系统。
在北斗导航出现之前,美国的GPS导航可以说唯一的全球导航系统。当时大部分国家的飞机轮船出门都要靠美国的GPS指路。
可把命运交给别人总是不靠谱的。
这里要说下1993年银河号被美国扣押事件。银河号是中国开往伊朗的货船,当时正在茫茫大海上航行的时候,美国突然单方面切断了船上民用的GPS信号,让银河号失去了方向,只好在公海停泊了下来,并被用莫须有的罪名扣了33天。
银河号事件之所以发生的原因自然在于美国人的霸道无理,也有我们技术落后的因素在内,不得不受制于人,正所谓知耻而后勇。也正是从那时起,我国开始在自主导航系统研发上下大功夫,决不能让此类悲剧再次上演。
当时由于没有相关经验,我们跑去向欧洲学习。参加了“伽利略卫星计划",可没想到被坑了2.7亿美元。
于是中国下决心自己单干,这就有了后来自主研发的北斗卫星导航系统。
北斗发展过程
这里可以用"三步走“来形容北斗发展过程。
第一步:在2003年左右建成一个卫星导航实验系统,解决我国导航系统"有无问题"。北斗一号系统大概是在2003年开始投入使用的,第一步已经完成。
第二步:在2012年年底要建成一个北斗的区域系统,能够有效的覆盖我国和周边的一些地区,提供稳定而可靠的导航定位,第二步也已经完成。
第三步:在2020年左右建成北斗的一个全球系统,实现北斗的全球覆盖,为全世界提供一个准确、稳定精确的一个导航定位服务。
最新消息北斗导航系统的最后一颗卫星,就已经抵达了四川的发射场地,这也是我国第55颗北斗卫星,计划于5月发射,其正式发射意味着我国北斗工程的正式竣工。
这里顺便说个小插曲:
我们知道卫星发射之前,必须要获得国际电联规定的频率资源和轨道位置。得不到这个位置,就说明你发上去的卫星是不合法的。
2000年4月18日,中国就向国际电联申报了这个位置获得了批准。
按照国际电联的规则,在获得批准后,必须在7年内发射卫星上去,然后把所需的这个频率信号发下来,才算你真正占有了这个频率资源。
2007年4月14日 第一颗北斗二号卫星成功发射。经过三天的测试,也就是在4月17日,在频率只有4小时期限下,我们的卫星准确的发射了第一组信号,拿到了国际电联规定的合法地位,并且北斗系统的核心技术是百分百国产化。
北斗卫星为什么那么多?
有同学会有疑问了,听说美国GPS只需要24颗卫星就完成了全球覆盖,为何中国要发射这么多卫星?
我国北斗卫星之所以比美国卫星多,主要是因为太空中的轨道中有很多极佳的位置已经被美国占领。如果后续的国家想要发展自己的卫星定位系统,必然要在更外的一层选择位置。如果强行插队,必然会造成很多不必要的麻烦。
北斗的优势
美国自上世纪70年代就开始建设GPS,比我们中国足足早了20年。虽然我们的北斗起步较晚,但是只用了20年的时间就实现了赶超。
和美国的GPS相比,中国的北斗具有下面优势;
1.北斗系统具有短报文通信的功能。
可以实现用户终端和卫星之间的双向信息通信,这是中国独有的技术。
在2008年汶川大地震时,当时所有电力通信设备都瘫痪了。救援人员通过北斗卫星发送短报文实施救援,为救援工作提供了较大的帮助。并且在未来随着信道容量越来越大,未来可能会实现语音和视频的支持。
2.原子钟是卫星导航系统的核心部件。
由我们自主研发的原子钟将全面超越其他三个定位系统,将实现全球定位导航精度0.1米级,远远超过其他国家。
3.惯性导航技术:
在卫星导航系统没有覆盖的地方,通过卫星和测绘技术相结合,进行路线规划和导航定位,可以让北斗系统真正实现全球无死角覆盖。
另外每一次发射北斗的火箭箭体上,除了印有五星红旗外,还印有北斗系统的logo图标。logo采用圆形构型,象征“圆满”,与太极阴阳鱼共同蕴含了中国传统文化,而深蓝色太空和浅蓝色地球代表了航天事业。
北斗应用
那么北斗系统未来会用在那些领域应用呢?
随着5G的普及,5G+北斗的组合,被喻为双剑合璧。将广泛应用于快速资料传输、交通运输、水文监测、气象预报以及精准定位和导航服务,还会在我国的军事领域占有重要地位。可以说未来将走入了千家万户。
总结
现在国家的较量越来越转变为科技力量的对比,因为科技实力的强大与否是一个国家在未来的发展当中能够占有制高点的重要力量。
对于大国来讲,科技的强大对一个国家的经济、军事等领域的发展更是起着非常关键的作用。
我国的北斗系统可以说是中国航天工业近年来的超级成就。
北斗的建成离不开我国航天业的大力发展,也离不开无数航天人夜以继日的无私付出。据设计总师介绍参与北斗人员有8万多人和300多个研制单位,他们齐心协力,拧成一条绳,经过这二十几年的探索、研究,逐步建成现在的北斗卫星导航系统。
建设北斗系统关键在于应用,服务全球,造福人类才是北斗的终极目标。
最后问大家一个问题,为什么我国的导航系统要叫“北斗”呢?
理由其实很简单:
在中国古代,人们是通过北斗七星,来找北极星,以此来确定北边在什么位置,从而寻找方向,确认方向。所以,我国的卫星导航系统取名“北斗”,既有鲜明的中国特色又能彰显其悠久的历史文化和渊源。
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