维科技:又是一箭双星 北斗导航全球组网倒计时的背后

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2019-09-23 06:01:14

在中共执政即将迎来70周年之际,中国的北斗卫星导航系统又传来新的消息。北京时间9月23日5时10分,中国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭(及远征一号上面级),以“一箭双星”方式成功发射第47、48颗北斗导航卫星。

此次发射的北斗导航卫星和配套运载火箭(及远征一号上面级)分别由中国航天科技集团有限公司所属的中国空间技术研究院和中国运载火箭技术研究院抓总研制,这也是长征系列运载火箭的第312次飞行。

升空的两颗卫星均属于中圆地球轨道卫星,是目前在建的北斗三号系统的组网卫星。从官方报道来看,卫星顺利进入预定轨道,后续将进行在轨测试,适时入网提供服务。

当下,美国的全球定位系统GPS、欧洲的伽利略计划(GALILEO)、俄罗斯的格洛纳斯(GLONASS),中国的北斗卫星导航系统(BDS)构建了全球四大卫星导航系统。作为后起之秀,北斗也是发展势头最迅速,被认为极有可能后来居上的一个卫星导航系统。

北斗系统已被视为中共执政70周年来取得的重要成就之一,作为后起之秀,也被视为对美国的全球定位系统GPS发起了强有力的挑战。

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2018年2月10日,中国领导人习近平视察西昌卫星发射中心。(新华社)

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中国前后建设了三代北斗卫星导航系统,每次北斗卫星升空都会引发全国关注。(Reuters)

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2018年11月1日深夜23时57分,中国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭,成功发射第41颗北斗导航卫星。(VCG)

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2018年12月27日下午,北斗卫星导航系统新闻发言人冉承其在北京宣布北斗三号基本系统完成建设,即日起开始提供全球服务。(VCG)

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北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星导航系统,具有短报文通信、精密授时、定位精确、系统容纳用户数大四大优势功能,已成为中国国家安全、经济和社会发展不可或缺的重大空间信息基础设施。

中国前后建设了三代北斗卫星导航系统,第一代卫星导航系统系1994年启动、2004年投入使用的双星定位导航系统,最初被称为“北斗一号双星定位系统”,在工业和军事部门有较多应用,但受其工作原理所限,在安全性上有缺陷,需在地面终端和卫星之间频繁通信,覆盖区域也仅限于中国本土及周边地区。第二代卫星导航系统约在2004年前后启动,在2012年完成对亚太大部分地区的覆盖并正式提供卫星导航服务。

第三代卫星导航系统(北斗三号工程)于2009年正式启动建设,2015至2016年成功发射5颗新一代导航卫星,完成了在轨验证。2017年9月20日,中国航天科技集团对外宣布,中国北斗三号全球定位系统所有核心技术都已攻克,产品已经进入研制生产环节。

北斗三号工程采取星间传输、地基传输功能一体化设计,实现了高轨、低轨卫星及地面站的链路互通,在2018年覆盖“一带一路”国家,预计在2020年完成35颗组网卫星的发射,实现全球服务能力。

长期以来,中国国内民用的,与日常生活息息相关的位置服务主要由美国的GPS垄断,早前如电子商务、社交网站定位签到、搜寻附近服务等应用都是基于GPS的位置服务。但现在令美国懊恼的是北斗的精度,民用已然可以提供厘米级服务。三年前,投入运行的北斗区域导航系统,在中国及周边地区基本服务性能已可达到位置精度平面10米、高程10米,测速精度每秒0.2米,授时精度单向10纳秒,还可提供双向高精度授时和短报文通信服务。

当下,北斗卫星导航系统全球组网完成已进入倒计时,将成为面向全球的重大公共服务空间基础设施。

在发展自己的卫星导航系统中,中国远远不只着重于北斗的定位功能,其他诸如侦察监视、指挥、协助攻击等“纯军用”能力也在开发中。

在军事领域,近年来北斗已经成为重要的信息化指挥手段,不仅嵌入到各种大型武器发射平台,还广泛应用于单兵侦察和分队作战之中。有英国媒体感慨说,北斗卫星导航系统更加安全可靠,并将使中国军方的精确打击能力迅速提升数十倍。

北斗的定位精度、授时精度、抗干扰能力等都已与GPS相当,而且北斗具备的无源定位和短报文通信功能独门绝技,较之其他导航系统能更广泛地应用于野外作业、突发灾害等场景。2008年汶川大地震发生后,当时在其他通讯失效后只有北斗系统能以短报文的形式与指挥中心保持联系。

又因北斗和GPS兼容,因而保证了其应用范围如同GPS一样广泛。最为关键的是,这是属于中国人自己的卫星导航系统,中国可以不受限制地自由使用,不用再为他国何时关闭卫星导航系统服务而提心吊胆。在中国拥有北斗卫星导航系统之后,美国也将会丧失利用GPS系统影响中国的能力。

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撰写:刘言

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