北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)是中國正在實施的自主發(fā)展、獨立運行的全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)。與美國的GPS,俄羅斯的格洛納斯、歐盟的伽利略系統(tǒng)并稱為全球四大衛(wèi)星導航系統(tǒng)。該系統(tǒng)由空間段、地面段和用戶段三部分組成,空間段包括5顆靜止軌道衛(wèi)星和30顆非靜止軌道衛(wèi)星,地面段包括主控站、注入站和監(jiān)測站等若干個地面站,用戶段包括北斗用戶終端以及與其他衛(wèi)星導航系統(tǒng)兼容的終端。
北斗星,亙古以來,一直為人類辨識方向提供著最簡便清晰的“指引”。
1994年,一個名為“北斗”的衛(wèi)星導航工程在中國啟動。
今年10月下旬,一顆新的北斗導航衛(wèi)星即將發(fā)射升空。屆時,一個導航衛(wèi)星網(wǎng)絡將構建完成,覆蓋中國以及大部分亞太地區(qū)。明年上半年,北斗將正式提供服務。
到2020年,北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)將擁有35顆衛(wèi)星,形成覆蓋全球的衛(wèi)星網(wǎng)絡。
這是中國歷史上規(guī)模最大的航天工程。
北斗初上
提起衛(wèi)星導航系統(tǒng),很多人認為就是GPS。其實,GPS是美國“全球定位系統(tǒng)”(Global Positioning System)的簡稱。
據(jù)統(tǒng)計,GPS在我國導航市場上所占份額在95%以上。在電力傳輸、通信、金融等領域,嚴重依賴GPS提供的精準時間。
北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)總設計師孫家棟認為:和平時期,可以用GPS;但應對“不可控局勢”, “必須未雨綢繆”,發(fā)展本國的衛(wèi)星導航系統(tǒng)。
即便是在和平時期,美國對各國開放的精度并不一樣。這意味著,美國的GPS不能滿足高精確的需求。
參加了北斗項目總體設計的郭樹人告訴記者,國際上衛(wèi)星導航的定位是“重大空間基礎設施”,就像供水供電系統(tǒng)一樣。
限于國家的財力、技術能力和實際需求,北斗建設分“三步走”:先建立試驗系統(tǒng),再實施區(qū)域服務,最后建立全球網(wǎng)絡。
2000年10月,試驗系統(tǒng)第一個衛(wèi)星被送入軌道。2003年5月,第三顆北斗衛(wèi)星成功發(fā)射,這是一顆備份衛(wèi)星。
這三顆衛(wèi)星組成完整的試驗系統(tǒng)。至此中國成為繼美國、俄羅斯之后,世界上第三個擁有自主衛(wèi)星導航系統(tǒng)的國家。
北斗織網(wǎng)
2005年,北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)工程項目啟動,這將是一個由5顆靜止軌道衛(wèi)星和30顆非靜止軌道衛(wèi)星組成的龐大衛(wèi)星網(wǎng)絡。
2007年4月,第一顆北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)衛(wèi)星成功發(fā)射。從此,北斗衛(wèi)星開始了高密度發(fā)射。尤其是2010年以來,保持了每年4顆左右的發(fā)射頻率。
從2011年12月27日起,北斗向中國及周邊地區(qū)提供連續(xù)的導航定位和授時服務。
此時,北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)的在軌衛(wèi)星已經有10顆。
進入2012年,北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)的組網(wǎng)進程加速。2月發(fā)射第11顆衛(wèi)星后,4月和9月,均用一箭雙星的方式,將第12至第15顆衛(wèi)星送入太空。
到2012年底,北斗系統(tǒng)基本建成后將提供正式運行服務,屆時覆蓋區(qū)內定位精度達到10米。
記者了解到,本月下旬,還將有一顆北斗導航衛(wèi)星發(fā)射。屆時,一張覆蓋亞太地區(qū)的導航網(wǎng)絡將織就。這張網(wǎng)將覆蓋東亞、東南亞、南亞、澳大利亞、西太平洋以及部分西亞地區(qū)。
北斗“指路”
正式運行后,北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)的接口控制文件(ICD文件)將對外公布,有了這個代碼,外國公司將能夠進入北斗衛(wèi)星導航產業(yè)。
北斗將提供的服務分為兩種:開放服務和授權服務。開放服務是向服務區(qū)內的所有用戶免費提供的,定位精度為10米,測速精度為0.2米/秒,授時精度為50納秒。授權服務面對授權用戶,安全性和精度都更高。
目前,國內近10萬艘出海漁船上,安裝了北斗導航,它不僅可以為船只導航,還可以通過北斗獨有的短報文技術,報告船只位置。
孫家棟說,北斗的應用只受想象力的限制。行業(yè)預計,北斗導航每年將帶來的產業(yè)效益可達到5000億元。
今年11月,全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)國際委員會大會將在中國舉行,與周邊國家探討在境外建站以及與其他系統(tǒng)兼容互操作,將是一項重要內容。
郭樹人介紹,目前北斗的車載導航終端已經和GPS終端大小相差無幾。在不遠的將來,普通用戶就可以使用北斗終端,這個終端將同時兼容GPS。
1994年
【啟動】 北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)工程啟動。在此之前,進行了歷時8年的理論推演和重大專項實驗等前期論證工作。
2003年
【試驗】 2003年完成。用少量衛(wèi)星利用地球同步靜止軌道完成試驗任務,為系統(tǒng)建設積累經驗,培養(yǎng)人才,研制地面應用基礎設施和設備。
2012年
【亞太組網(wǎng)】 2012年完成。建成由12顆衛(wèi)星組成的區(qū)域星座,形成覆蓋亞太地區(qū)的區(qū)域服務能力,并正式提供服務。
2020年
【全球覆蓋】 2020年左右完成。建成由5顆靜止軌道和30顆非靜止軌道衛(wèi)星組成的網(wǎng)絡,開展全球定位、導航、授時服務,及區(qū)域增強服務。
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