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楊慧:北斗導航的三生三世

發布時間:2017-12-27 11:22

        (北斗網訊 特約撰稿楊慧)西漢《淮南子》曰“往古來今謂之宙,四方上下謂之宇”。在人類誕生之日起,就一直生活在由三維空間和一維時間的宇宙中。從古至今,人們都不停問“我身在何處,心向何方”,于是在人類歷史發展的長河中,不斷尋求導航的方法,從古代的指南針、六分儀到無線電導航,技術不斷發展進步。20世紀90年代,人類最偉大的10項重大科技成就之一的全球衛星定位系統橫空出世,它能夠提供高精度的空間位置、速度和時間,迅速成為國民經濟和國家信息化建設的重要基本設施,是直接關系到國家安全和經濟發展的關鍵性技術支撐系統,也是世界各國獨立自主,競相發展的重大航天項目。 

    

一生一世為生存

  為打破國外壟斷,提升我國在航天領域的競爭力,1994年,黨中央、國務院、中央軍委作出重大決定,建立我國獨立自主的衛星導航系統——北斗一號衛星導航系統。該系統由兩顆衛星組成,2000年系統建成,形成區域有源導航服務能力,實現了我國衛星導航系統的從無到有,使中國成為世界上第三個建立了完善衛星導航系統的國家,具有里程碑式的意義,邁出了我國衛星導航系統建設的第一步。 

  盡管它的服務區域有限,定位精度也不算高,但它的特別之處在于,在當時綜合國力的條件下,空間段僅用了兩顆衛星,獨創的定位機制讓我們看到了“中國導航”為“生存”而戰的能力!有源定位的能力在遠洋捕撈中對安全作業的保護、在森林救火中對精確部署的支撐、汶川/玉樹地震中救援信息的及時送達……無一不展示出北斗導航系統為“生存”而戰的努力與成就! 

    

再生再世為服務

  然而北斗一號與美國GPS相比,定位精度低,服務范圍小。為奮起直追,迎頭趕上,結合我國的經濟基礎和國情,20048月,北斗二號衛星工程立項,北斗導航開啟了它再生再世的歷練。北斗二號衛星工程任務是建成覆蓋我國及亞太地區的北斗區域導航系統,滿足我國經濟社會發展和國防軍隊建設急需,保障國家安全和戰略利益。該系統歷時8年完成研制建設,全國300多家單位、8萬余名科技人員參與研制,建成了由14顆衛星和32個地面站天地協同、組網運行的北斗二號衛星導航系統,201212月正式向我國及亞太地區提供導航、定位、授時和短報文通信服務。 

  北斗二號衛星導航系統開創了國內國際的多個“首次”。國際上首創用不同軌道的衛星組成混合星座,以最少衛星數量實現區域內最佳的導航功能。國際上第一個多功能融為一體的區域衛星導航系統,導航定位、短報文通信、差分增強三種服務融為一體,后兩個功能為我國獨有。我國第一個與國際先進系統同臺競技的航天系統,直面國際競爭,與美GPS、俄格洛納斯等國外先進系統比性能、比服務。我國第一個面向大眾和國際用戶服務的空間信息基礎設施,需要經受數以億計的各類用戶長期連續穩定使用的嚴苛考驗。我國第一個復雜星座組網的航天系統,衛星與地面站星地一體組網運行。 

  北斗二號衛星導航系統的投入使用,從根本上擺脫了對國外衛星導航系統的依賴,徹底掌握了時空基準控制權、衛星導航產業發展主動權,深刻影響了國際規則制定話語權,為我國經濟建設和國防安全提供了有力保障,已取得顯著的政治、經濟、軍事和社會效益。 

  北斗二號系統正式運行服務5年來,未發生一次服務中斷,免費向亞太地區提供公開服務,承諾定位精度優于10米,測速精度優于0.2/秒,授時精度優于50納秒,根據全球連續監測評估系統的分析結果,北斗二號在服務區內的定位精度已優于8米,用戶體驗已經不低于GPSB1IB2I公開服務信號接口控制文件(2.1版)也結合星座的完善對外發布,以滿足用戶應用需求。有數據統計表明北斗二號目前已廣泛服務于交通物流、應急救援、海洋漁業等領域,對交通事故的減少、救援救生起到很好的作用;北斗增強服務應用于精細農業,國土測繪,大型公共設施的形變和位移監測,地震和地質災害測報,為公共安全提供了重要監測手段;基于北斗的位置服務廣泛進入了大眾消費和民生領域,基于北斗的導航服務得到華為、中興、百度、阿里巴巴、京東等移動智能終端制造、位置服務、電子商務等商家的采用,老人兒童關愛、共享單車等多種創新應用模式相繼出現,改變著人們的生活,為大眾提供了更多更便利的服務。 

    

三生三世為奉獻

  打造國際品牌,亮出世界名片,實現北斗全球夢!北斗導航追求精益求精的腳步一刻不停,2009年我國開始建設北斗三號全球系統。比肩GPSIII和伽利略系統,北斗三號在設計指標、定位精度上較北斗二號有大幅提升。北斗三號衛星可以利用星間鏈路,實現相互間的通信和數據傳輸,還能相互測距,自動“保持隊形”。全球組網后,北斗系統的定位精度將提升1-2倍。加上地面基站、參考站的幫助,北斗衛星能夠有效實現分米級乃至毫米級的定位精度。 

  北斗導航一直秉承中國導航“中國造”的理念,從設計理念、方法及產品制造上堅持自主創新,勇于攀登,實現了星載產品百分百自主可控! 

  2017115日,北斗三號組網衛星首發成功,標志著中國獨立自主的北斗系統全面開啟全球組網的大幕,這一標志性事件全球矚目,意義重大。根據后續組網建設計劃,北斗系統預計將于2018年率先覆蓋“一帶一路”沿線國家,為其提供基礎服務,2020年覆蓋全球。 

  北斗衛星導航系統的建成,標志著“北斗+”的時代已經到來!隨著北斗系統從行業應用拓展到大眾應用,北斗應用也正從傳統走向智能。同時,“北斗+”概念也隨之出現,在互聯網、物聯網、大數據技術應用發展背景下,除了在傳統的國防建設、森林防火、抗震救災、海洋漁業、交通、水利等方面發揮作用外,“北斗+”更體現了我國衛星導航與位置服務產業融合發展的核心趨勢。 

  在國際上,中國始終秉持和踐行“中國的北斗、世界的北斗”的發展理念,中國將積極參與全球衛星導航系統國際委員會活動,推動北斗系統與其他衛星導航系統兼容與互操作,推廣普及衛星導航技術,與多個國家和地區開展衛星導航應用合作。 

  “盡我所能,傾我所有”,北斗導航向世界許下莊嚴的承諾,奉獻是北斗的追求也是北斗的義務。 

  太空探索永無止境,航天攻關任重道遠,服務奉獻是北斗的責任,北斗一直在路上! 

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