2016年3月30日4時11分,我國在西昌衛星發射中心用長征三號甲運載火箭,成功發射了第22顆北斗導航衛星。目前已經完成60%的發射數量。
按照計劃,到2020年,我國將建成由5顆靜止軌道衛星和30顆非地球靜止軌道衛星組成的北斗全球衛星導航定位系統,提供覆蓋全球高精度、高可靠的定位、導航和授時服務。
北斗導航的意義何在?
衛星導航已經在農業、航空、環境、海運、公共安全和災難救援、鐵路、空間、勘測與繪圖和定時上有了豐富的應用。
更重要的應用是在國防上,幾乎所有的戰機和導彈都需要導航和定位等功能,失去了位置信 息,戰機可能會迷路,導彈也不知該射向哪里。以我國的北斗為例,2020年,北斗實現全球衛星導航功能后,能使我國的作戰效能提高100~1000倍,作戰費效比提高10~50倍,這無疑將大大提高我國的國防能力。
為什么北斗需要35顆衛星,而GPS只要24顆就夠了呢?
GPS需要24顆衛星只是最基本的數目。這個數目可以保證全球每個地方任何時刻至少能看見4顆衛星,通過4個方程可以解出空間三維坐標和時間四個變量。這24顆衛星分布在6個軌道面,每個軌道面有4顆衛星。 GPS系統的接收機都是采用無源定位方式(就是接收機不需要發送信號)。
這就要回到北斗系統本身來講,北斗除了像GPS一樣用無源接收機工作之外,還有兩個獨到的功能,就是用有源接收機(接收機主動發信號給衛星)和收發短報文(衛星短信)功能。最后還有5顆地球同步軌道衛星就是主要針對這兩個功能都要求發上去的。當然,這5顆星也支持無源定位方式。下圖就是地球同步軌道衛星的照片,可以看到衛星真的不動,周圍的星星會在天空劃出軌。
事實上目前GPS正在運行的也不是24顆,而是有32顆衛星;而GLONASS實際上有29顆。多出來的星除了做備份,還可以增加系統精度,比如GPS可以保證絕大部分地方通常能看到至少9顆衛星,能明顯提高定位精度。Galileo目前因為歐洲各國扯皮,進展緩慢,只放上去4顆(功能不全)的衛星,未來什么時候發揮作用還是猴年馬月的事情。相比之下中國放上去四五顆衛星立即就能提供定位服務和特殊服務,加速技術向市場轉化速度,這個思路還是非常值得稱贊的。所以,中國人還是有創造力的!
為什么要建造我們自己的導航系統?
GPS是美國的導航系統,美國可以根據需要,關閉某個地區的導航服務。如果哪一天,咱們得罪了美國,他們關閉了GPS服務,那么我國無數的行業將因此受到極大的影響。假如你正在一個從沒去過的地方,在導航的指導下開車,突然,導航沒了,那你怎么辦呢?
實際上,GPS建成后,美國就把GPS信號分為民用標準和軍用標準兩類。
由于民用的標準定位服務不需要任何授權,就可以任意使用,所以美國擔心,敵人用自己造出來的劍來攻擊自己,于是在民用信號中人為地加入誤差以降低精確度,使定位精確度在100米左右;而軍用的精度在10米以下。
直到2000年以后,美國才取消對民用信號的干擾。因為美國通過系統更新,已經能實現在戰時任意關閉某個地區的GPS信號,另外就是,這是為了讓GPS導航系統繼續擁有全球壟斷地位。
所以,我國北斗全球導航全面建成后,將使國內導航終端的生產廠商獲益,實現彎道超車。
作為一個大國,我們必須擁有一個自己的全球衛星導航系統,這就是北斗!它既是中國的北斗,也將是世界的北斗!