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北斗三号部署全面完成,对我国测量定位领域意义重大

奋斗二十六载,终与GPS对决市场


  来源: 西贝网 时间:2020-06-24 编辑:仪器仪表WXF
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2020年 6 月 23 日 9 时 43 分许,西昌卫星发射中心,搭载着北斗系统第 55 颗导航卫星暨北斗三号最后一颗全球组网卫星的长征三号乙运载火箭点火升空,北斗三号全球卫星导航系统星座部署终于全面完成。



那么,“收官之星”成功发射,意义几何?


三代北斗,一脉相承


作为继美国 GPS、俄罗斯 GLonASS 后的第三个成熟的全球卫星导航系统,中国自研的北斗卫星导航系统主要由三部分组成:

空间段:由若干颗卫星组成,包括地球静止轨道卫星、倾斜地球同步轨道卫星和中圆地球轨道卫星;

地面段:主要是地面站(包括主控站、时间同步/注入站和监测站等)和星间链路运行管理设施;

用户段:包括北斗及兼容其他卫星导航系统的芯片、模块、天线等,此外还有终端设备、应用系统、应用服务等。


要建成一个惠及全球的系统,并非易事,何况这还是我国迄今为止规模最大、覆盖范围最广、服务性能要求最高的巨型航天系统。


回溯其历史,从确定战略至今已有近 30 个年头了。


20 世纪 80 年代,我国开始探索、建设卫星导航系统,确定了“三步走”发展战略,主要是指:

北斗一号卫星导航系统:试验验证系统;

北斗二号卫星导航系统:区域导航定位系统;

北斗三号卫星导航系统:全球导航定位系统。


北斗一号系统的攻关研究,始于 1994 年。经过几年努力,我国于 2000 年和 2003 年前后共发射了 3 颗地球静止轨道卫星,系统得以建成并正式投入使用。中国自主卫星导航系统从“无”到“有”,美、俄的垄断地位被打破。


随后的 2004 年,第二代北斗开始了历史使命,如果说第一代北斗是伟大的尝试,那么第二代则做出了显著的改进。


2019 年 5 月 17 日,也像今天一样值得被记住——第 45 颗北斗卫星、北斗二号第 4 颗备份卫星搭载长征三号丙运载火箭成功发射,北斗二号导航系统建设圆满收官。


实际上,就在第二代北斗创造历史之际,第三代北斗的建设也于 2009 年拉开帷幕。


第三代北斗的高光时刻有二,一是 2018 年 11 月 19 日,长征三号乙运载火箭在西昌卫星发射中心“一箭双星”,第 42、43 颗北斗卫星成功发射,北斗三号基本系统完成建设;二是今天,同一架运载火箭、同一个发射中心,北斗三号最后一颗全球组网卫星点火升空。


【图源央视新闻】


至此,始于 20 世纪 80 年代的我国卫星导航系统“三步走”发展战略完美实现。


卫星上天,对我国测量、定位领域意义重大


历经 26 载终于完成的全球卫星导航系统星座部署全面完成,究竟会带给我们多大的影响,还需从每一代北斗各自的表现说起。


北斗一号系统是主动式双向测距二维导航,能快速确定目标地理位置,向用户及主管部门提供导航信息。


2008 年汶川地震抗震救灾期间,救灾部队携带 1000 多台“北斗一号”终端机,不断从前线发回灾情报告,为指挥部提供了重要信息支援。


但也正是受到这一工作原理的限制,北斗一号在定位时失去了无线电隐蔽性,不能满足军事需求;另外由于设备必须含发射机,其体积、重量、价格和功耗等有很大的提升空间;此外,北斗一号无法覆盖两极地区,赤道附近定位精度差。


北斗二号系统,虽然解决了上述不足,但也并非只是第一代的简单延伸,能够提供海、陆、空全方位的全球导航定位服务。


中国全球定位系统技术应用协会咨询中心主任曹冲研究员曾表示:


北斗二号就是国产 GPS,只要现在 GPS 应用的地方,我们的北斗二号就能应用。


值得一提的是,2005 年测量珠峰高程时,测量队进行 GNSS 卫星测量主要依赖的是 GPS 系统。而今年,测量同时参考了北斗、GPS、欧洲 GALILEO 和俄罗斯 GLonASS 四大全球导航卫星系统,并以北斗的数据为主,可见北斗的精度和可靠性完全不输 GPS。


在应用方面,北斗二号系统最典型的民用场景便是车载导航仪。


众所周知,GPS 车载导航仪占据着很大的市场份额,而“国产 GPS”的入局,必将改变这一局面,正如一位从业者所说:


只要市场是打开的,有充分的竞争,我们肯定是选择最优的性价比。


而北斗三号卫星导航系统主要提供两种服务:

开放服务:可在服务区中免费提供定位、测速和授时服务,定位精度为 10 米,授时精度为 50 纳秒,测速精度 0.2 米/秒;

关键词:北斗三号 测量 定位 意义    浏览量:846

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