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中國自主研制的北斗(dou)(dou)三號(hao)全(quan)球(qiu)導航系(xi)統首發星(xing)日前成功發射(she)，至此，我國將(jiang)迎來新一輪北斗(dou)(dou)組(zu)網(wang)衛星(xing)高密(mi)度發射(she)。按照規(gui)劃，到2018年(nian)底，將(jiang)發射(she)18顆(ke)北斗(dou)(dou)三號(hao)組(zu)網(wang)衛星(xing)，覆蓋(gai)“一帶一路”沿線國家(jia)；到2020年(nian)左(zuo)右，完(wan)成30多顆(ke)組(zu)網(wang)衛星(xing)發射(she)，實現全(quan)球(qiu)服務能力。

轟鳴巨響，長征三號乙運載(zai)火箭在(zai)西昌(chang)衛(wei)星發(fa)射中心拔(ba)地而起，肩負著(zhu)“中國(guo)的(de)北斗、世界(jie)的(de)北斗”的(de)光榮使命(ming)直刺蒼穹(qiong)。這標志(zhi)著(zhu)我(wo)國(guo)建設北斗系統全(quan)球組網(wang)的(de)大幕已經拉開。

此次(ci)發射的(de)兩顆衛(wei)星(xing)屬于中圓地球(qiu)軌(gui)道衛(wei)星(xing)，是北(bei)(bei)斗三號第(di)一、二(er)顆組網衛(wei)星(xing)。作為(wei)我國北(bei)(bei)斗系(xi)統(tong)“三步走”發展戰略(lve)的(de)第(di)三步，北(bei)(bei)斗三號導航系(xi)統(tong)建成(cheng)后能夠(gou)全(quan)天候、全(quan)天時為(wei)各(ge)類用戶提供高精度、高可靠的(de)定位(wei)、導航、授時服(fu)務。相較于北(bei)(bei)斗二(er)號衛(wei)星(xing)系(xi)統(tong)，其服(fu)務區域將拓展至(zhi)全(quan)球(qiu)范圍。

安全可靠 聯通世界

——新技術為解決境外衛星數據傳輸提供有效方案

“星間鏈路是北斗三號(hao)實(shi)現全球導(dao)航(hang)服務功能的重(zhong)要手段。”中國航(hang)天科技集團五院北斗三號(hao)工程副總(zong)(zong)設(she)計(ji)師(shi)(shi)、衛星首席總(zong)(zong)設(she)計(ji)師(shi)(shi)謝軍告訴《經濟日(ri)報(bao)》記者，我(wo)國不可能像GPS那(nei)樣在全球建立(li)地面站，因此，星間鏈路技術的攻克(ke)為解(jie)決境外(wai)衛星數據傳輸提供(gong)了有效方案。

北斗三號導航系(xi)(xi)統采取星間、星地(di)傳輸功能(neng)一體化設計，讓太(tai)空兄弟們手(shou)(shou)拉(la)手(shou)(shou)、心相(xiang)通(tong)。這不僅(jin)實現(xian)了(le)高軌、中軌衛(wei)(wei)星及地(di)面(mian)站(zhan)之(zhi)間的(de)(de)鏈(lian)(lian)路互通(tong)，還(huan)能(neng)相(xiang)互測距(ju)，自動“保持隊(dui)形”，大(da)幅減(jian)輕地(di)面(mian)管(guan)理(li)(li)的(de)(de)維護壓力。雖然“看(kan)不見”在(zai)地(di)球(qiu)另(ling)一面(mian)的(de)(de)北斗衛(wei)(wei)星，但(dan)使用星間鏈(lian)(lian)路技術同樣(yang)能(neng)取得(de)聯系(xi)(xi)。“在(zai)星間鏈(lian)(lian)路技術應用中，我們還(huan)開創性設計了(le)全新(xin)網(wang)絡協議、管(guan)理(li)(li)策略和路由策略，解(jie)決了(le)不能(neng)通(tong)過全球(qiu)布(bu)站(zhan)進行衛(wei)(wei)星境外監測的(de)(de)難題(ti)，這是北斗全球(qiu)導航系(xi)(xi)統建設的(de)(de)另(ling)一大(da)特色。”謝軍說。

建設一個安全可(ke)靠(kao)的全球衛(wei)星(xing)(xing)導(dao)航(hang)(hang)(hang)(hang)系統是(shi)中國(guo)航(hang)(hang)(hang)(hang)天對世(shi)界(jie)的莊嚴承(cheng)諾(nuo)。“衛(wei)星(xing)(xing)導(dao)航(hang)(hang)(hang)(hang)技術是(shi)國(guo)民(min)經(jing)濟的強大支(zhi)撐，也是(shi)為(wei)全人類提供時間、空間坐標的基(ji)礎設施(shi)，其服務的連(lian)續性(xing)和(he)穩定(ding)性(xing)十分重要。”中國(guo)航(hang)(hang)(hang)(hang)天科技集團五院北斗三號衛(wei)星(xing)(xing)總指揮遲軍(jun)認為(wei)，就像(xiang)停(ting)水停(ting)電之于城市生活，衛(wei)星(xing)(xing)導(dao)航(hang)(hang)(hang)(hang)服務一旦(dan)中斷，國(guo)家和(he)社會(hui)的正常(chang)運行會(hui)受到(dao)很大影(ying)響，這就給衛(wei)星(xing)(xing)導(dao)航(hang)(hang)(hang)(hang)的可(ke)靠(kao)性(xing)提出了極為(wei)苛刻的要求(qiu)。

“北斗是一(yi)個(ge)系統(tong)工(gong)程，每次為用(yong)戶(hu)提供服務必(bi)(bi)須保(bao)證有至(zhi)少(shao)4顆衛星正常運(yun)行；北斗又是一(yi)個(ge)全(quan)球覆蓋系統(tong)，至(zhi)少(shao)需要(yao)20余顆衛星運(yun)轉完(wan)好。這一(yi)特點決定了北斗系統(tong)產品必(bi)(bi)須性(xing)能出眾、質量過硬。”遲軍說，總結北斗二號(hao)經驗(yan)，我國(guo)進(jin)一(yi)步提升了北斗三號(hao)可用(yong)性(xing)指標。

從(cong)衛(wei)(wei)(wei)星元(yuan)器件的(de)層(ceng)層(ceng)把關(guan)到(dao)(dao)自(zi)主修復功能的(de)不(bu)斷改進(jin)；從(cong)采取多(duo)種軟、硬件手段保證服務不(bu)中斷到(dao)(dao)利用(yong)多(duo)項新技術提(ti)高衛(wei)(wei)(wei)星抗干擾能力(li)；從(cong)反復進(jin)行(xing)衛(wei)(wei)(wei)星地面驗證工作到(dao)(dao)使衛(wei)(wei)(wei)星的(de)設計(ji)壽命超過10年……這些保障措施都將是北斗衛(wei)(wei)(wei)星連續、穩定在軌服務的(de)御林軍、護衛(wei)(wei)(wei)隊。

中國精度 領先國際

——未來，北斗的精度將與美國GPS相媲美

除了服(fu)務范(fan)圍由區域(yu)覆(fu)蓋(gai)(gai)擴(kuo)大到全(quan)球覆(fu)蓋(gai)(gai)外，北(bei)(bei)斗(dou)(dou)三號(hao)導(dao)(dao)航(hang)(hang)系(xi)統(tong)在精度(du)上也取(qu)得了顯著(zhu)突破。“在北(bei)(bei)斗(dou)(dou)二(er)號(hao)性能的(de)基礎上，北(bei)(bei)斗(dou)(dou)三號(hao)全(quan)球導(dao)(dao)航(hang)(hang)系(xi)統(tong)的(de)定(ding)位精度(du)將(jiang)提(ti)升(sheng)1至2倍，達到2.5米(mi)至5米(mi)的(de)水平。”謝(xie)軍介紹(shao)說，建成后的(de)北(bei)(bei)斗(dou)(dou)全(quan)球導(dao)(dao)航(hang)(hang)系(xi)統(tong)將(jiang)為(wei)民用(yong)用(yong)戶免費(fei)提(ti)供(gong)約(yue)10米(mi)精度(du)的(de)定(ding)位服(fu)務、0.2米(mi)/秒的(de)測速服(fu)務，并(bing)且將(jiang)為(wei)付費(fei)用(yong)戶提(ti)供(gong)更(geng)高精度(du)等級(ji)的(de)服(fu)務。隨(sui)著(zhu)北(bei)(bei)斗(dou)(dou)地基增(zeng)強系(xi)統(tong)投入使(shi)用(yong)，米(mi)級(ji)、亞米(mi)級(ji)、分米(mi)級(ji)甚(shen)至厘米(mi)級(ji)的(de)定(ding)位服(fu)務將(jiang)觸手可及(ji)。屆時，中國北(bei)(bei)斗(dou)(dou)的(de)精度(du)將(jiang)與美國GPS相媲美。

有“導航衛(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)心臟(zang)”之稱的(de)(de)(de)星(xing)(xing)(xing)載原(yuan)子鐘(zhong)是(shi)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)上十分關(guan)鍵的(de)(de)(de)載荷產(chan)品。原(yuan)子鐘(zhong)是(shi)以(yi)原(yuan)子躍遷為(wei)物理基礎建立(li)的(de)(de)(de)一套極(ji)度(du)精密(mi)的(de)(de)(de)電子設(she)備，在導航衛(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)上發揮著(zhu)提(ti)供時(shi)間基準(zhun)的(de)(de)(de)作用。原(yuan)子鐘(zhong)的(de)(de)(de)穩定度(du)直(zhi)接關(guan)乎導航衛(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)定位、測(ce)速(su)和(he)(he)授時(shi)功能的(de)(de)(de)精度(du)，其質(zhi)量和(he)(he)可靠性直(zhi)接決定導航衛(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)成(cheng)敗。目前國際上主要(yao)有銣原(yuan)子鐘(zhong)、氫(qing)原(yuan)子鐘(zhong)、銫原(yuan)子鐘(zhong)等。

“北(bei)斗三號(hao)衛星采用(yong)新一(yi)代銣原子(zi)鐘(zhong)，其每天的頻(pin)率穩(wen)定(ding)度(du)較(jiao)北(bei)斗二號(hao)提高(gao)了10倍(bei)，達到世界先進水(shui)平(ping)(ping)。”中國航(hang)天科技集團五院(yuan)北(bei)斗三號(hao)衛星總設計師王(wang)平(ping)(ping)表示，銣原子(zi)鐘(zhong)技術的進步(bu)，直接推動了北(bei)斗導(dao)航(hang)系統(tong)(tong)(tong)定(ding)位精(jing)度(du)，由之前區域系統(tong)(tong)(tong)的10米量級向后續全(quan)球(qiu)系統(tong)(tong)(tong)米級分(fen)辨(bian)率跨(kua)越，測(ce)速(su)和授時精(jing)度(du)同(tong)步(bu)提高(gao)一(yi)個(ge)量級，為北(bei)斗導(dao)航(hang)系統(tong)(tong)(tong)更深(shen)入廣泛的社會應用(yong)打下堅實基(ji)礎(chu)。

與此同(tong)時，北斗(dou)(dou)衛星還配置了(le)性(xing)能更好的新研國產氫原子鐘。氫原子鐘雖然質(zhi)量和(he)功耗比(bi)銣原子鐘大，但穩定(ding)性(xing)和(he)漂移率等指標更為優秀，對于實(shi)現北斗(dou)(dou)導航定(ding)位“分秒不差”，起到(dao)至關重(zhong)要的作用。

惠及民生 服務全球

——憑借高精度優勢，可提供更多更好的服務

較高(gao)定(ding)位精(jing)度意味著(zhu)更多更好的服(fu)務。以當前人們使用的共享(xiang)單車為例，該項目就可以通過高(gao)精(jing)度定(ding)位功能(neng)提(ti)供的“電子(zi)圍欄”技(ji)術(shu)進(jin)行測量劃定(ding)，支持后臺對車輛是否停放在(zai)指(zhi)定(ding)區域做(zuo)出判斷，方便引導規范(fan)停車，降低其(qi)社會管(guan)理成本。

憑借(jie)北斗高精度優勢，手機導航可以實(shi)現(xian)1米的(de)定(ding)位精度，特別(bie)是在衛星(xing)信號觀測(ce)環境較差、短時間完全遮擋的(de)情(qing)況下，手機終端(duan)通過(guo)增強定(ding)位服務，可解決手機用戶在山洞、隧(sui)道、車庫等情(qing)況下無(wu)法(fa)定(ding)位的(de)問題。

漁船、營(ying)運車輛、民(min)航(hang)客機(ji)安裝北斗(dou)終端以后(hou)，群眾出行變得更加安全便利；在北斗(dou)導航(hang)的指引下，拖拉(la)機(ji)自動沿線耕作(zuo)，無人機(ji)定點定量(liang)(liang)噴(pen)灑農藥(yao)，勞動生(sheng)產率大幅提升；地震后(hou)建筑物幾毫米(mi)下沉變化等精密數(shu)據的測量(liang)(liang)，也全靠(kao)北斗(dou)的一雙“火眼金睛”。

此外，北(bei)斗三(san)號導航(hang)系(xi)統(tong)還(huan)保留了(le)北(bei)斗現(xian)有系(xi)統(tong)的短(duan)報文(wen)服(fu)務，即通(tong)信功能——這是其他衛(wei)星導航(hang)系(xi)統(tong)不具備的能力(li)。今年8月8日四川九寨溝地震，北(bei)斗短(duan)報文(wen)第一(yi)時間將(jiang)災(zai)(zai)區(qu)情況送達應急指揮中心，為災(zai)(zai)后救援、搜(sou)救失蹤人員(yuan)提供(gong)了(le)寶貴信息。面對一(yi)起起突發(fa)重大災(zai)(zai)害，北(bei)斗開啟了(le)一(yi)扇扇“生命之門”。

在(zai)(zai)加速北(bei)(bei)(bei)(bei)斗系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)建設(she)的(de)(de)同時，有一個(ge)(ge)問題(ti)無法回避，那就是(shi)(shi)該如(ru)何看待北(bei)(bei)(bei)(bei)斗與(yu)(yu)GPS、格洛納(na)斯、伽利(li)(li)略等衛(wei)星(xing)導航系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)關(guan)系(xi)(xi)(xi)？“北(bei)(bei)(bei)(bei)斗是(shi)(shi)一個(ge)(ge)開放的(de)(de)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)，中國的(de)(de)北(bei)(bei)(bei)(bei)斗同樣也是(shi)(shi)世界的(de)(de)北(bei)(bei)(bei)(bei)斗。”對(dui)此，謝軍表示，我國始終(zhong)堅持(chi)和實踐北(bei)(bei)(bei)(bei)斗“服務全(quan)球、造(zao)福人類”的(de)(de)發展理念，要與(yu)(yu)其他衛(wei)星(xing)導航系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)相互兼(jian)容(rong)、合作(zuo)共(gong)贏。在(zai)(zai)這一原則指導下，北(bei)(bei)(bei)(bei)斗衛(wei)星(xing)在(zai)(zai)設(she)計(ji)建造(zao)過程中，就通過兼(jian)容(rong)互操(cao)作(zuo)技術，為用戶能(neng)在(zai)(zai)終(zhong)端上(shang)接收(shou)多個(ge)(ge)信(xin)號奠(dian)定基(ji)礎(chu)，向用戶提供多種選擇方案。北(bei)(bei)(bei)(bei)斗導航系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)兼(jian)容(rong)、互操(cao)作(zuo)的(de)(de)便(bian)利(li)(li)性(xing)將保證全(quan)球用戶利(li)(li)益最大化。

3年(nian)前，北斗與(yu)GPS在達成(cheng)頻率兼容共(gong)識基礎(chu)上，正式建立合作機(ji)制，共(gong)同(tong)推動(dong)民用衛(wei)(wei)(wei)星(xing)導(dao)航技術發展(zhan)；2年(nian)前，北斗與(yu)伽利略完成(cheng)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)導(dao)航頻率協調工作；近日(ri)，北斗與(yu)格洛納斯成(cheng)功進行兩大(da)系統(tong)的(de)兼容試驗，聯手打造兼容使用、精(jing)度更高衛(wei)(wei)(wei)星(xing)集(ji)群的(de)前景(jing)指(zhi)日(ri)可待。

今天，中國的(de)北斗已(yi)經敞開胸懷(huai)、邁開步子，等待(dai)世(shi)界的(de)接納。明(ming)天，中國的(de)北斗將惠(hui)及百姓、服務(wu)全球，你(ni)準備好了嗎？