English   CAST内部邮箱入口   

北斗导航:来自星星的灯塔

时间:2017年02月27日 信息来源:解放日报 点击: 字体:

卫星导航系统,是距离我们一群2万公里的“星星”。它们不会发光也不会发热,甚至肉眼没有办法观察到它们,但它们在为我们提供着位置服务。

  卫星导航系统简称为GNSS系统,在GNSS 俱乐部中一共有4位“VIP会员”,除了大家熟知的美国GPS系统以外,还有俄罗斯的GLONASS 系统、欧盟的伽利略系统以及我们国家自主建设的北斗卫星导航定位系统。

  北斗卫星导航定位系统,是我们国家自主建设的卫星导航定位系统,现在正处在建设和应用推广的阶段,它由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成,北斗卫星导航系统预计将在2020年提供全球性的服务。

  在GNSS俱乐部中,会员小伙伴们最关心的是什么?大家最关心的是频率资源问题。频率资源是一种国际上公用的资源,所有频率资源都要向国际电联提出申请,由国际电联进行划分。就像高速公路的车道一样,每一个系统都有它自己的车道,不然的话会发生撞车。

  在卫星导航系统建设的初始阶段频率资源相对比较充沛,而到了北斗系统和伽利略系统建立的时候,频率争夺战就非常明显了。当时伽利略系统已经提前申请了频率资源,但是后来欧洲出现了经济危机,所以伽利略系统资金链断了。根据国际电联“先到先得”的规定,哪一个国家能够先把这颗卫星发射上去,并且由这颗卫星发射了这个频率的信号,以后这个频率资源就是你的了。

  2007年4月17日是北斗卫星所申报的频率资源的最后期限,必须提前发射卫星,这在我国航天史上是非常罕见的。

  4月14日的凌晨4点07分,发射现场又发现新的问题。火箭有一个连接器没有按照规定脱落,如果3分钟内不能解决这个问题的话,对火箭、卫星甚至发射场都会是灭顶之灾。当时的发射指挥员在一分钟之内下了7道指令,解除了危险。4点11分,火箭带着北斗试验星成功升空。

  4月15日,卫星实现变轨;4月16日,卫星开始向下发送信号。在距离4月17日北斗申请的频率资源失效前24小时内,中国正式启用了北斗申报的频率资源,也就此拉开了北斗全球系统建设的帷幕。

  大家可能会问,北斗系统到底有什么用呢?毫不夸张地说,它就像我们的水、电还有公路一样,是我们社会建设基础的保障。欧盟曾经作过估算,卫星导航服务一旦中断2天,就会给整个欧洲带来超过10亿欧元的损失。

  北斗系统的典型应用包括:用于保护野生动物,比如观察藏羚羊迁徙;用于军事上的精确打击;用于海洋渔业;用于大型车辆定位和监控;用于精准农业。

  在这里,我想重点强调一下北斗系统在海洋渔业上的应用。在这个应用中,北斗系统不仅提供了位置、导航这样的功能,而且还提供通信功能,渔民在海上能够用北斗系统发短信、报平安。

  通信功能到底有什么用呢?给大家举一个简单的例子,大家都看过《鲁宾逊漂流记》吧,有一天一个人漂流到了孤岛上,如果这个时候他选择的是GPS系统,他只能知道自己在什么位置,无法通知别人前来救援,所以他还是只能在荒岛上求生。而如果他用的是北斗系统,情况就完全不一样了,他既可以知道自己的位置在哪里,而且还能够把他的位置发送给方圆几十公里、几百公里以外的人。

  那么,北斗系统这么好用,为什么在生活当中我们似乎很少用北斗,而是更多地使用GPS呢?GPS卫星导航定位系统比北斗系统早建设了大约20年,20年的历史鸿沟不是我们的技术一朝一夕能够填补的。GPS系统的应用推广已经非常成熟,比如现在最便宜的GPS芯片可能只要2美元左右,而北斗系统的芯片价格由于量产等原因仍然普遍在100元左右。这是制约北斗系统发展的重要原因。

  但是,作为一名卫星导航的普通科研工作者,我坚信,北斗这一艘巨轮在我们的不懈努力下,一定会继续乘风破浪走向世界。

徐颖:中科院光电研究院研究员、博士生导师





关于本院 | 联系我们 | 招聘信息
地址:北京市海淀区航天城 网站建设:北京空间科技信息研究所
Copyright © 2000-2016 WWW.CAST.CN All Rights Reserved 中国空间技术研究院版权所有
京ICP备16055405号