科技之光 | 北斗衛星導航系統

北斗衛星導航系統是中國自行研製的全球衛星導航系統,也是繼GPS、GLONASS之後的第三個成熟的衛星導航系統。其由空間段、地面段和使用者段三部分組成,可在全球範圍內全天候、全天時為各類使用者提供高精度、高可靠定位、導航、授時服務。

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一、發展歷史

衛星導航系統是重要的空間資訊基礎設施。中國高度重視衛星導航系統的建設,一直在努力探索和發展擁有自主智慧財產權的衛星導航系統。2000年,首先建成北斗導航試驗系統,使中國成為繼美、俄之後的世界上第三個擁有自主衛星導航系統的國家。該系統已成功應用於測繪、電信、水利、漁業、交通運輸、森林防火、減災救災和公共安全等諸多領域,產生顯著的經濟效益和社會效益。特別是在2008年北京奧運會、汶川抗震救災中發揮了重要作用。為了更好地服務於國家建設與發展,滿足全球應用需求,中國啟動實施了北斗衛星導航系統建設。

2012年12月27日,北斗系統空間訊號介面控制檔案正式版1。0正式公佈,北斗導航業務正式對亞太地區提供無源定位、導航、授時服務。

2013年12月27日,北斗衛星導航系統正式提供區域服務一週年新聞釋出會在新聞釋出廳召開,正式釋出了《北斗系統公開服務效能規範(1。0版)》和《北斗系統空間訊號介面控制檔案(2。0版)》兩個系統檔案。

2014年11月23日,海上安全委員會審議通過了對北斗衛星導航系統認可的航行安全通函,這標誌著北斗衛星導航系統正式成為全球的組成部分,取得面向海事應用的國際合法地位。

2017年11月5日,中國第三代導航衛星——北斗三號的首批組網衛星(2顆)以“一箭雙星”的發射方式順利升空,這標誌著中國正式開始建造“北斗”。

2018年9月19日,中國在西昌衛星發射中心用長征三號乙運載火箭,以“一箭雙星”方式成功發射第37、38顆北斗導航衛星。在這兩顆衛星上,首次裝載了國際搜救組織標準裝置,將為全球使用者提供遇險報警及定位服務。

2018年10月15日,中國在西昌衛星發射中心用長征三號乙運載火箭(及遠征一號上面級),以“一箭雙星”方式成功發射第39、40顆北斗導航衛星。

2018年11月1日,中國在西昌衛星發射中心用長征三號乙運載火箭,成功發射第四十一顆北斗導航衛星。

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2018年11月19日,北斗三號系統第18,19顆衛星升空,中國成功完成北斗三號基本系統星座部署。

2018年12月27日,北斗三號基本系統完成建設,於今日開始提供全球服務。這標誌著北斗系統服務範圍由區域擴充套件為全球,北斗系統正式邁入全球時代。

2019年6月,中國正在建設的北斗衛星導航系統進展順利,計劃於2020年向全球提供服務。北斗衛星正在佈局全球組網,到2020年就可以為世界各地的人們提供全球定位、導航、授時、短報文等服務。

2019年6月25日,中國在西昌衛星發射中心用長征三號乙運載火箭,成功發射第46顆北斗導航衛星。

2019年9月23日,中國在西昌衛星發射中心用長征三號乙運載火箭(及配套遠征一號上面級),以“一箭雙星”方式成功發射第四十七、四十八顆北斗導航衛星。

2019年11月23日,中國在西昌衛星發射中心用長征三號乙運載火箭(及配套遠征一號上面級),以“一箭雙星”方式成功發射第五十、五十一顆北斗導航衛星。

2019年12月16日,中國在西昌衛星發射中心用長征三號乙運載火箭(及配套遠征一號上面級),以“一箭雙星”方式成功發射第五十二、五十三顆北斗導航衛星。至此,所有中圓地球軌道衛星全部發射完畢,標誌著北斗三號全球系統核心星座部署完成,將進一步提升系統服務效能和使用者體驗,為實現全球組網奠定堅實基礎。

2020年3月9日,中國在西昌衛星發射中心用長征三號乙運載火箭,成功發射北斗系統第五十四顆導航衛星。衛星順利進入預定軌道,後續將進行變軌、在軌測試、試驗評估,適時入網提供服務。

2020年6月23日,北斗三號最後一顆衛星在西昌衛星發射中心點火升空。

2020年7月29日,北斗衛星導航系統第55顆衛星(北斗三號系統地球靜止軌道衛星)已完成在軌測試、入網評估等工作,入網後,使用測距碼編號61提供定位導航授時服務。

2020年7月31日,北斗三號全球衛星導航系統建成暨開通儀式在人民大會堂隆重舉行。中國向全世界鄭重宣告:中國自主建設、獨立執行的全球衛星導航系統已全面建成。

二、軍用功能

“北斗”衛星導航定位系統的軍事功能與GPS類似,如:運動目標的定位導航;為縮短反應時間的武器載具發射位置的快速定位;人員搜救、水上排雷的定位需求等。

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這項功能用在軍事上,意味著可主動進行各級部隊的定位,也就是說大陸各級部隊一旦配備“北斗”衛星導航定位系統,除了可供自身定位導航外,高層指揮部也可隨時透過“北斗”系統掌握部隊位置,並傳遞相關命令,對任務的執行有相當大的助益。換言之,大陸可利用“北斗”衛星導航定位系統執行部隊指揮與管制及戰場管理。

三、民用功能

個人位置服務

當你進入不熟悉的地方時,你可以使用裝有北斗衛星導航接收晶片的手機或車載衛星導航裝置找到你要走的路線。

氣象應用

北斗導航衛星氣象應用的開展,可以促進中國天氣分析和數值天氣預報、氣候變化監測和預測,也可以提高空間天氣預警業務水平,提升中國氣象防災減災的能力。

除此之外,北斗導航衛星系統的氣象應用對推動北斗導航衛星創新應用和產業拓展也具有重要的影響。

道路交通管理

衛星導航將有利於減緩交通阻塞,提升道路交通管理水平。透過在車輛上安裝衛星導航接收機和資料發射機,車輛的位置資訊就能在幾秒鐘內自動轉發到中心站。這些位置資訊可用於道路交通管理。

鐵路智慧交通

北斗衛星導航系統衛星導航將促進傳統運輸方式實現升級與轉型。例如,在鐵路運輸領域,透過安裝衛星導航終端裝置,可極大縮短列車行駛間隔時間,降低運輸成本,有效提高運輸效率。未來,北斗衛星導航系統將提供高可靠、高精度的定位、測速、授時服務,促進鐵路交通的現代化,實現傳統排程向智慧交通管理的轉型。

海運和水運

海運和水運是全世界最廣泛的運輸方式之一,也是衛星導航最早應用的領域之一。在世界各大洋和江河湖泊行駛的各類船舶大多都安裝了衛星導航終端裝置,使海上和水路運輸更為高效和安全。北斗衛星導航系統將在任何天氣條件下,為水上航行船舶提供導航定位和安全保障。同時,北斗衛星導航系統特有的短報文通訊功能將支援各種新型服務的開發。

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航空運輸

當飛機在機場跑道著陸時,最基本的要求是確保飛機相互間的安全距離。利用衛星導航精確定位與測速的優勢,可實時確定飛機的瞬時位置,有效減小飛機之間的安全距離,甚至在大霧天氣情況下,可以實現自動盲降,極大提高飛行安全和機場運營效率。透過將北斗衛星導航系統與其他系統的有效結合,將為航空運輸提供更多的安全保障。

應急救援

衛星導航已廣泛用於沙漠、山區、海洋等人煙稀少地區的搜尋救援。在發生地震、洪災等重大災害時,救援成功的關鍵在於及時瞭解災情並迅速到達救援地點。北斗衛星導航系統除導航定位外,還具備短報文通訊功能,透過衛星導航終端裝置可及時報告所處位置和受災情況,有效縮短救援搜尋時間,提高搶險救災時效,大大減少人民生命財產損失。

指導放牧

2014年10月,北斗系統開始在青海省牧區試點建設北斗衛星放牧資訊化指導系統,主要依靠牧區放牧智慧指導系統管理平臺、牧民專用北斗智慧終端和牧場資料採集自動站,實現資料資訊傳輸,並透過北斗地面站及北斗星群中轉、中繼處理,實現草場牧草、牛羊的動態監控。2015年夏季,試點牧區的牧民就能使用專用北斗來指導放牧。

END

圖文:來源於網路

編輯:趙文斌

稽核:邢   丹

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