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中國的北鬥導航衛星發展逐步完善
時間:2014-1-22  瀏覽次數:1017

      隨著09年4月15日第二顆“北鬥二號”導航衛星在西昌衛星發射中心用“長征三號丙”運載火箭發射成功,中國在天上的導航衛星達到6顆。北鬥一號導航衛星4顆,北鬥二號導航衛星2顆,但根據使用壽命,北鬥一號導航衛星有兩顆已經到期,所以目前筆者推測,現在運營中的北鬥導航衛星估計就4顆。

    太空超級指南針

    導航定位是人類社會所必需的。從古至今,人類在生產和生活實踐中發明了多種導航方法。例如,天文導航是通過觀測天體的位置來確定自身的位置和航向,此法設備簡單,但受到氣象條件的限製;無線電導航是接收海岸電台發出的無線電波來確定艦船自身的位置,它雖不受氣象條件的影響,但由於無線電波的傳播距離有限,故用於遠航時有困難。其他導航方法也不盡如人意。從目前的技術水平和可以預見的將來看,衛星導航技術是一種比較理想的導航工具。導航衛星實際上是把無線電導航台放在衛星上,以增加覆蓋範圍,因而能克服地麵無線電導航台傳播距離有限的先天不足,並且不受氣象條件的限製,導航精度也比較高。

    根據其信號覆蓋範圍,衛星導航定位係統可分為區域衛星導航定位係統和全球衛星導航定位係統。中國已發射、建造的“北鬥”導航試驗衛星係統是區域衛星導航定位係統,而目前在軌工作的美國“全球定位係統”(GPS)、俄羅斯“全球導航衛星係統”(GLONASS)是全球導航定位係統。

    雙星定位不迷航

    2000年10月31日和12月21日、2003年5月25日、2007年2月3日,中國在西昌衛星發射中心用長征3號A運載火箭,先後成功地將4顆“北鬥”導航試驗衛星送入太空。這標誌著中國已自主建立了完善的衛星導航係統,對中國國民經濟建設起到了積極作用。

    雖然美國GPS導航衛星已廣泛應用,但它也絕非完美無缺。例如,其規模太大、造價太高,其他國家很難效仿;GPS隻能導航,無法通信,因而不能滿足日益增長的用戶需求;如果僅依賴GPS,則很容易受到美國控製。那麽,有沒有解決這些問題的新方法呢?中國的“北鬥”導航衛星開辟了一條新途徑,並使中國成為世界上第三個擁有導航衛星的國家。

    “北鬥”試驗衛星導航係統由“北鬥”導航試驗衛星、以地麵控製中心站為主的地麵部分和北鬥用戶終端組成。該係統是通過雙星定位方式來工作的,還有一顆是在軌備份星。用兩顆衛星組建導航係統雖然是美國吉奧星公司首先提出來的,但美國和歐洲的公司在這方麵的研製工作均告失敗,而中國首先實現了這項衛星導航定位的創新工程。

    “北鬥”導航試驗衛星的4顆衛星運行在地球靜止軌道,設計壽命8年,能全天候、全天時提供衛星導航信息,具有周期短、投資少和具備特色功能等優點。

    該衛星導航係統具有有源導航定位、雙向數字報文通信和精密授時三大功能,為服務區域內的用戶提供全天候、實時定位服務,定位精度與GPS相當,可在中國及周邊地區為單兵、車輛、艦船和飛機等用戶提供精度為20~100米的定位服務;利用它一次可傳送多達120個漢字的信息;其授時精度可達20納秒。所以它能廣泛用於交通運輸、海上作業、物流管理、森林防火、災害預報、氣象、石油、海洋、通信和公安以及其他特殊行業。中國空間技術研究院還研製了多個型號的北鬥1號導航試驗衛星定位終端,提供給不同用戶使用,主要產品包括車載型用戶機、艦載型用戶機、定時型用戶機、通信型用戶機、便攜式用戶機和指揮型用戶機。

    該衛星導航係統與美俄的係統最大的不同是,它不僅能使用戶知道自己的所在位置,還可以告訴別人自己的位置在什麽地方,特別適用於需要導航與移動數據通信相結合的用戶,如交通運輸、調度指揮、搜索營救和地理信息實時查詢等。

    完善的“北鬥”衛星導航係統

    2007年4月14日,中國用長征3號A火箭成功發射首顆“北鬥”導航衛星。該衛星飛行在高度為21500公裏的中圓軌道,標誌著中國自行研製的“北鬥”衛星導航定位係統進入新的發展建設階段。

    中國將在未來幾年裏陸續發射係列“北鬥”導航衛星,開始建設擁有自主知識產權的衛星導航係統——“北鬥”衛星導航係統。該係統可提供兩種服務方式,即開放服務和授權服務。開放服務是在服務區免費提供定位、測速和授時服務。授權服務是向授權用戶提供更安全的定位、測速、授時和通信服務信息。

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