中國(guó)北斗導(dǎo)航衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)本月下旬構(gòu)建完成

　　今年9月19日，載有第十四顆和第十五顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星的“長(zhǎng)征三號(hào)乙”運(yùn)載火箭的發(fā)射點(diǎn)火瞬間。

　　【工程名片】

　　北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是中國(guó)正在實(shí)施的自主發(fā)展、獨(dú)立運(yùn)行的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。與美國(guó)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(dǎo)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(cè)站等若干個(gè)地面站，用戶段包括北斗用戶終端以及與其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)兼容的終端。

　　北斗星，亙古以來(lái)，一直為人類辨識(shí)方向提供著最簡(jiǎn)便清晰的“指引”。

　　1994年，一個(gè)名為“北斗”的衛(wèi)星導(dǎo)航工程在中國(guó)啟動(dòng)。

　　今年10月下旬，一顆新的北斗導(dǎo)航衛(wèi)星即將發(fā)射升空。屆時(shí)，一個(gè)導(dǎo)航衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)將構(gòu)建完成，覆蓋中國(guó)以及大部分亞太地區(qū)。明年上半年，北斗將正式提供服務(wù)。

　　到2020年，北斗衛(wèi)星導(dǎo)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(luò)。

　　這是中國(guó)歷史上規(guī)模最大的航天工程。

　　北斗初上

　　提起衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，很多人認(rèn)為就是GPS。其實(shí)，GPS是美國(guó)“全球定位系統(tǒng)”(GlobalPositioningSystem)的簡(jiǎn)稱。

　　據(jù)統(tǒng)計(jì)，GPS在我國(guó)導(dǎo)航市場(chǎng)上所占份額在95%以上。在電力傳輸、通信、金融等領(lǐng)域，嚴(yán)重依賴GPS提供的精準(zhǔn)時(shí)間。

　　北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)總設(shè)計(jì)師孫家棟認(rèn)為：和平時(shí)期，可以用GPS；但應(yīng)對(duì)“不可控局勢(shì)”，“必須未雨綢繆”，發(fā)展本國(guó)的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。

　　即便是在和平時(shí)期，美國(guó)對(duì)各國(guó)開放的精度并不一樣。這意味著，美國(guó)的GPS不能滿足高精確的需求。

　　參加了北斗項(xiàng)目總體設(shè)計(jì)的郭樹人告訴記者，國(guó)際上衛(wèi)星導(dǎo)航的定位是“重大空間基礎(chǔ)設(shè)施”，就像供水供電系統(tǒng)一樣。

　　限于國(guó)家的財(cái)力、技術(shù)能力和實(shí)際需求，北斗建設(shè)分“三步走”：先建立試驗(yàn)系統(tǒng)，再實(shí)施區(qū)域服務(wù)，最后建立全球網(wǎng)絡(luò)。

　　2000年10月，試驗(yàn)系統(tǒng)第一個(gè)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(yàn)系統(tǒng)。至此中國(guó)成為繼美國(guó)、俄羅斯之后，世界上第三個(gè)擁有自主衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的國(guó)家。

　　北斗織網(wǎng)

　　2005年，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)工程項(xiàng)目啟動(dòng)，這將是一個(gè)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(luò)。

　　2007年4月，第一顆北斗衛(wèi)星導(dǎo)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(lái)，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(guó)及周邊地區(qū)提供連續(xù)的導(dǎo)航定位和授時(shí)服務(wù)。

　　此時(shí)，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的在軌衛(wèi)星已經(jīng)有10顆。

　　進(jìn)入2012年，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的組網(wǎng)進(jìn)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(yùn)行服務(wù)，屆時(shí)覆蓋區(qū)內(nèi)定位精度達(dá)到10米。

　　記者了解到，本月下旬，還將有一顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)射。屆時(shí)，一張覆蓋亞太地區(qū)的導(dǎo)航網(wǎng)絡(luò)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(yùn)行后，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的接口控制文件(ICD文件)將對(duì)外公布，有了這個(gè)代碼，外國(guó)公司將能夠進(jìn)入北斗衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)。

　　北斗將提供的服務(wù)分為兩種：開放服務(wù)和授權(quán)服務(wù)。開放服務(wù)是向服務(wù)區(qū)內(nèi)的所有用戶免費(fèi)提供的，定位精度為10米，測(cè)速精度為0.2米/秒，授時(shí)精度為50納秒。授權(quán)服務(wù)面對(duì)授權(quán)用戶，安全性和精度都更高。

　　目前，國(guó)內(nèi)近10萬(wàn)艘出海漁船上，安裝了北斗導(dǎo)航，它不僅可以為船只導(dǎo)航，還可以通過(guò)北斗獨(dú)有的短報(bào)文技術(shù)，報(bào)告船只位置。

　　孫家棟說(shuō)，北斗的應(yīng)用只受想象力的限制。行業(yè)預(yù)計(jì)，北斗導(dǎo)航每年將帶來(lái)的產(chǎn)業(yè)效益可達(dá)到5000億元。

　　今年11月，全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)國(guó)際委員會(huì)大會(huì)將在中國(guó)舉行，與周邊國(guó)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(xiàng)重要內(nèi)容。

　　郭樹人介紹，目前北斗的車載導(dǎo)航終端已經(jīng)和GPS終端大小相差無(wú)幾。在不遠(yuǎn)的將來(lái)，普通用戶就可以使用北斗終端，這個(gè)終端將同時(shí)兼容GPS。

　　●1994年

　　【啟動(dòng)】北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)工程啟動(dòng)。在此之前，進(jìn)行了歷時(shí)8年的理論推演和重大專項(xiàng)實(shí)驗(yàn)等前期論證工作。

　　●2003年

　　【試驗(yàn)】2003年完成。用少量衛(wèi)星利用地球同步靜止軌道完成試驗(yàn)任務(wù)，為系統(tǒng)建設(shè)積累經(jīng)驗(yàn)，培養(yǎng)人才，研制地面應(yīng)用基礎(chǔ)設(shè)施和設(shè)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(wù)能力，并正式提供服務(wù)。

　　●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(luò)，開展全球定位、導(dǎo)航、授時(shí)服務(wù)，及區(qū)域增強(qiáng)服務(wù)。

　　新京報(bào)記者宋識(shí)徑北京報(bào)道

　　(感謝北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)政府網(wǎng)站、神舟傳媒提供幫助)

　　(原標(biāo)題：10月下旬“北斗”完成亞太織網(wǎng))

　　北斗“混搭”星座結(jié)構(gòu)

　　與神舟載人航天、嫦娥探月相比，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航工程，顯得非常低調(diào)。北斗雖然低調(diào)，但是技術(shù)含量并不少。而且，它與普通人的生活關(guān)系更為密切。

　　參與北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)的郭樹人，向新京報(bào)介紹了北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的幾個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

　　星座結(jié)構(gòu)獨(dú)特：用IGSO衛(wèi)星定位

　　北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的星座結(jié)構(gòu)，和其他導(dǎo)航系統(tǒng)的星座結(jié)構(gòu)有明顯區(qū)別。美國(guó)、俄羅斯的導(dǎo)航系統(tǒng)采用的是中圓軌道，衛(wèi)星均勻分布在軌道面上，都是MEO衛(wèi)星。

　　郭樹人說(shuō)，這樣的對(duì)稱星座，軌道面均勻，相位也均勻，是覆蓋全球的最優(yōu)星座。

　　中國(guó)首先要組建一個(gè)區(qū)域?qū)Ш椒?wù)星座。郭樹人說(shuō)，北斗沒有以MEO衛(wèi)星為主。MEO衛(wèi)星繞地球旋轉(zhuǎn)，每天只有30%的時(shí)間位于中國(guó)的國(guó)土上空，其他時(shí)間不能為中國(guó)提供服務(wù)。因此，北斗更多采用了傾斜地球軌道衛(wèi)星(IGSO)、地球靜止軌道衛(wèi)星(GEO)。這兩種衛(wèi)星的活動(dòng)范圍，相對(duì)固定。

　　郭樹人說(shuō)，GEO同步衛(wèi)星，軌道傾角為0度，相對(duì)地面是不動(dòng)的，但是只用這一種衛(wèi)星，定位有問(wèn)題，因?yàn)樗鼈冇袝r(shí)會(huì)處于同一直線上，不能計(jì)算定點(diǎn)的位置。于是，還需要IGSO衛(wèi)星，這也是同步衛(wèi)星，但軌道傾角是55度。它的軌跡呈8字形，有70%-80%的時(shí)間停留在中國(guó)的國(guó)土上空。

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