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北斗衛星導航系統
6月23日9時(shí)43分,我國在西昌衛星發(fā)射中心用長(cháng)征三號乙運載火箭,成功發(fā)射北斗系統第五十五顆導航衛星,暨北斗三號最后一顆全球組網(wǎng)衛星,至此北斗三號全球衛星導航系統星座部署比原計劃提前半年全面完成。
從上世紀80年代提出設想,到1994年北斗一號建設正式啟動(dòng),幾代北斗人經(jīng)過(guò)30多年的實(shí)踐探索,走過(guò)了北斗系統建設“三步走”的發(fā)展歷程。一起來(lái)了解一下北斗系統從無(wú)到有,從有源定位到無(wú)源定位,從服務(wù)中國到服務(wù)亞太,再到全球組網(wǎng)的發(fā)展歷程。
概述
北斗衛星導航系統是中國著(zhù)眼于國家安全和經(jīng)濟社會(huì )發(fā)展需要,自主建設運行的全球衛星導航系統,是為全球用戶(hù)提供全天候、全天時(shí)、高精度的定位、導航和授時(shí)服務(wù)的國家重要時(shí)空基礎設施。
北斗系統提供服務(wù)以來(lái),已在交通運輸、農林漁業(yè)、水文監測、氣象測報、通信授時(shí)、電力調度、救災減災、公共安全等領(lǐng)域得到廣泛應用,服務(wù)國家重要基礎設施,產(chǎn)生了顯著(zhù)的經(jīng)濟效益和社會(huì )效益。基于北斗系統的導航服務(wù)已被電子商務(wù)、移動(dòng)智能終端制造、位置服務(wù)等廠(chǎng)商采用,廣泛進(jìn)入中國大眾消費、共享經(jīng)濟和民生領(lǐng)域,應用的新模式、新業(yè)態(tài)、新經(jīng)濟不斷涌現,深刻改變著(zhù)人們的生產(chǎn)生活方式。
發(fā)展歷程
20世紀后期,中國開(kāi)始探索適合國情的衛星導航系統發(fā)展道路,逐步形成了三步走發(fā)展戰略:
第一步,建設北斗一號系統,又叫北斗衛星導航試驗系統,實(shí)現衛星導航從無(wú)到有。
1994年,北斗一號系統建設正式啟動(dòng)。
2000年,發(fā)射2顆地球靜止軌道(GEO)衛星,北斗一號系統建成并投入使用。
2003年,又發(fā)射了第3顆地球靜止軌道(GEO)衛星,進(jìn)一步增強系統性能。
北斗一號系統的建成,邁出了探索性的第一步,初步滿(mǎn)足了中國及周邊區域的定位、導航、授時(shí)需求。當時(shí)采用的是有源定位體制,也就是說(shuō),用戶(hù)需要發(fā)射信號,系統才能對其定位,這個(gè)過(guò)程要依賴(lài)衛星轉發(fā)器,所以有時(shí)間延遲,且容量有限,滿(mǎn)足不了高動(dòng)態(tài)的需求。但北斗一號巧妙設計了雙向短報文通信功能,這種通信與導航一體化的設計是北斗的獨創(chuàng )。北斗一號的建成,使中國衛星導航系統實(shí)現了從無(wú)到有的跨越,中國成為繼美國、俄羅斯之后第三個(gè)擁有衛星導航系統的國家。
第二步,建設北斗二號系統,從有源定位到無(wú)源定位,區域導航服務(wù)亞太。
2004年,北斗二號系統建設啟動(dòng)。北斗二號創(chuàng )新構建了中高軌混合星座架構,到2012年,完成了14顆衛星的發(fā)射組網(wǎng)。這14顆衛星中,有5顆地球靜止軌道(GEO)衛星、5顆傾斜地球同步軌道(IGSO)衛星和4顆中圓地球軌道(MEO)衛星。
北斗二號系統在兼容北斗一號有源定位體制的基礎上,增加了無(wú)源定位體制,也就是說(shuō),用戶(hù)不用自己發(fā)射信號,僅靠接收信號就能定位,解決了用戶(hù)容量限制,滿(mǎn)足了高動(dòng)態(tài)需求。北斗二號系統的建成,不僅服務(wù)中國,還可為亞太地區用戶(hù)提供定位、測速、授時(shí)和短報文通信服務(wù)。
第三步,建設北斗三號系統,實(shí)現全球組網(wǎng)。
2009年,北斗三號系統建設啟動(dòng)。到2020年,完成30顆衛星發(fā)射組網(wǎng),全面建成北斗三號系統。這30顆衛星中,有3顆地球靜止軌道(GEO)衛星、3顆傾斜地球同步軌道(IGSO)衛星,和24顆中圓地球軌道(MEO)衛星。這次發(fā)射的衛星,是一顆地球靜止軌道(GEO)衛星,也是北斗全球衛星導航系統星座部署的收官衛星。
北斗三號系統繼承了有源定位和無(wú)源定位兩種技術(shù)體制,通過(guò)“星間鏈路”——也就是衛星與衛星之間的連接“對話(huà)”,解決了全球組網(wǎng)需要全球布站的問(wèn)題。北斗三號在北斗二號的基礎上,進(jìn)一步提升性能、擴展功能,為全球用戶(hù)提供定位導航授時(shí)、全球短報文通信和國際搜救等服務(wù);同時(shí)在中國及周邊地區提供星基增強、地基增強、精密單點(diǎn)定位和區域短報文通信服務(wù)。
目前,北斗的服務(wù)由北斗二號系統和北斗三號系統共同提供,2020年后,將平穩過(guò)渡到以北斗三號系統為主提供。下一步的計劃是到2035年,建設完善更加泛在、更加融合、更加智能的國家綜合時(shí)空體系。
建設原則
中國堅持“自主、開(kāi)放、兼容、漸進(jìn)”的原則建設和發(fā)展北斗系統。
——自主。堅持自主建設、發(fā)展和運行北斗系統,具備向全球用戶(hù)獨立提供衛星導航服務(wù)的能力。
——開(kāi)放。免費提供公開(kāi)的衛星導航服務(wù),鼓勵開(kāi)展全方位、多層次、高水平的國際合作與交流。
——兼容。提倡與其他衛星導航系統開(kāi)展兼容與互操作,鼓勵國際合作與交流,致力于為用戶(hù)提供更好的服務(wù)。
——漸進(jìn)。分步驟推進(jìn)北斗系統建設發(fā)展,持續提升北斗系統服務(wù)性能,不斷推動(dòng)衛星導航產(chǎn)業(yè)全面、協(xié)調和可持續發(fā)展。
基本組成
北斗系統由空間段、地面段和用戶(hù)段三部分組成。
——空間段。北斗系統空間段由若干地球靜止軌道衛星、傾斜地球同步軌道衛星和中圓地球軌道衛星等組成。
——地面段。北斗系統地面段包括主控站、時(shí)間同步/注入站和監測站等若干地面站,以及星間鏈路運行管理設施。
——用戶(hù)段。北斗系統用戶(hù)段包括北斗兼容其他衛星導航系統的芯片、模塊、天線(xiàn)等基礎產(chǎn)品,以及終端產(chǎn)品、應用系統與應用服務(wù)等。
資料來(lái)源:北斗衛星導航系統管網(wǎng)
刷題鞏固
1、(2018山東)關(guān)于北斗系統,下列說(shuō)法錯誤的是( )
A.是中國自主研制的全球衛星導航系統
B.北斗系統的衛星都是靜止軌道衛星
C.可實(shí)現高精度授時(shí)的功能
D.能夠實(shí)現漢字的短報文通信
【解析】B。本題主要考查科技常識。
A項正確,北斗系統是中國著(zhù)眼于國家安全和經(jīng)濟社會(huì )發(fā)展需要,自主建設、獨立運行的衛星導航系統,是為全球用戶(hù)提供全天候、全天時(shí)、高精度的定位、導航和授時(shí)服務(wù)的國家重要空間基礎設施。
B項錯誤,北斗系統由空間段、地面段和用戶(hù)段三部分組成。空間段由若干地球靜止軌道衛星、傾斜地球同步軌道衛星和中圓地球軌道衛星三種軌道衛星組成混合導航星座。因此,“都是靜止軌道衛星”表述錯誤。
C項正確,北斗系統創(chuàng )新融合了導航與通信能力,具有實(shí)時(shí)導航、快速定位、精確授時(shí)、位置報告和短報文通信服務(wù)五大功能。
D項正確,北斗系統創(chuàng )新融合了導航與通信能力,具有實(shí)時(shí)導航、快速定位、精確授時(shí)、位置報告和短報文通信服務(wù)五大功能。北斗系統用戶(hù)終端具有雙向報文通信功能,用戶(hù)可以傳送漢字的短報文信息。
本題為選非題,故正確答案為B。
