北斗精度不輸GPS！ 2020年將覆蓋全球

北斗精度不輸GPS！ 2020年將覆蓋全球
李金金
2011年01月11日07:27
來源：《北京青年報》

　　我國建設的北斗導航的定位精度與GPS相當，但比GPS多了一種重要功能，就是我們有雙向通訊的功能，而國外的導航是單向的。

　　■2020年，北斗導航系統成為一個向全球提供服務的衛星導航系統

　　2010年12月18日4時20分，中國在西昌衛星發射中心用“長征三號丙”運載火箭，將第7顆北斗導航衛星成功送入太空預定軌道。按規劃，2012年左右，北斗衛星導航系統將首先提供亞太地區的全覆蓋定位、授時等服務，到了2020年左右就可覆蓋全球。這標志著中國北斗衛星導航系統衛星組網正按計劃穩步推進。

　　提起衛星導航系統，人們就會想到它在海灣戰爭中的顯赫戰績。當時，由於阿拉伯半島的茫茫沙海上沒有任何地形可以作為參照，因此多國部隊的每一種戰術操作幾乎都離不開衛星導航系統的引導，也正是得益於衛星導航的幫助，在短短的42天時間內，多國部隊就戰勝了伊拉克軍隊，解放了科威特。

　　現在衛星導航，不僅僅體現在重大的軍事價值上，手機定位、車載GPS，它的民用價值也在日益彰顯，各國也都在實施部署自己的導航定位系統。約在40年前，美國軍方開始了被稱作“全球定位系統”（GPS）的研制。1976年，俄羅斯開始了名為“格洛納斯”項目（GLONASS）的全球衛星導航系統研發。1999年，歐洲也有了伽利略衛星定位系統（Galileo）。而中國也不甘落后，從上世紀80年代末開始，研制起自己的“GPS”，並被命名為“北斗”計劃。

　　時至今日，北斗系統已經成功發射了7顆衛星，夢想也在逐漸豐滿壯大。根據當前的計劃，北斗系統預計到2012年共發射12顆工作衛星，完成服務范圍覆蓋亞太地區的目標﹔到了2020年，北斗將發射5顆靜止軌道衛星和30顆非靜止軌道衛星，成為一個向全球提供服務的衛星導航系統。

　　■如果國外封閉了GPS導航系統，那我們無異於“盲人摸象”

　　“這個目標是根據我國的實際情況提出來的，我國實施北斗導航系統是由於本國的需要，從技術領域上來說，衛星導航是一項重要的組成部分，需要我們不斷摸索。另外，我國不能總是依賴國外的GPS，如果國外封閉了GPS導航系統，那我們無異於‘盲人摸象’。還有，衛星導航定位有著很大的經濟價值，因此我國擁有自己的衛星定位系統是非常必要的。在最開始，我國的資金還很薄弱，所以採取的是雙星定位，利用兩顆經度上相距60°的地球靜止軌道衛星（分別定點於東經80°和140°）對用戶雙向測距，實現衛星定位的基本功能，但這只是區域性衛星定位，后來，隨著我國經濟和技術實力的不斷增強，我國決定在2020年形成覆蓋全球的衛星導航系統。”中國全球定位系統技術應用協會咨詢中心主任曹沖研究員告訴《北京科技報》。

　　據北斗導航系統一位不願意透露姓名的專家解釋，每個國家的導航系統都不一樣，他們自行選擇發射多少衛星，在哪些軌道上，從而形成了自己的定位系統。各國全球定位系統的不同之處也就在於在軌道上發射衛星數量的不同。比如美國的GPS系統是在距離我們頭頂上空約2萬公裡處的中地球軌道部署了24顆衛星，而我們在設計北斗導航的時候也曾經有過很多的方案。最后經過專家論証，選擇了目前的這個方案，也就是有5顆赤道同步衛星，這些屬於靜止軌道衛星，還有30顆非靜止軌道衛星。在這30顆衛星中，又分為傾斜同步軌道衛星，即這些衛星是與太陽同步的﹔還有中圓軌道衛星，即它是圍著地球轉的。有了這樣的衛星部署，就可以實現覆蓋我國和周邊地區的定位了。

　　■在北京奧運會和上海世博會期間，北斗系統也發揮了重要作用

　　除了要向軌道發射衛星以外，北斗系統還需要完備的硬件裝備。中國空間技術研究院研究員龐之浩說：“北斗系統由空間段、地面段和用戶段3部分組成。所謂的空間段指的就是距離地面2萬公裡左右的太空上的空間衛星分布，一般是由24~30顆衛星組成，依據其結構設計分布在3個或6個軌道平面上，相鄰軌道間的夾角必須相同。為保証系統的連續運行，一般在每個軌道上還部署一顆備份衛星，一旦有衛星發生故障，就可以立即替代‘上崗’。”

　　龐之浩認為，目前我國已經發射的7顆衛星還不能夠為用戶提供實現全方位的定位服務，等到2012年發射12顆工作衛星，完成覆蓋亞太地區的目標，就可以實現亞太地區的定位功能。但我國現有的北斗衛星導航試驗系統已應用於交通運輸、減災救災和公共安全等諸多領域，在北京奧運會和上海世博會期間，北斗系統也發揮了重要作用。例如：在奧運聖火境內傳遞活動中，北斗衛星導航試驗系統被用於奧運聖火接力車隊的車載監控，包括實時掌握火炬接力車隊運行情況、現場調度和指揮控制等功能。在上海世博會期間，裝有北斗衛星接收模塊的遠程監控車載系統，安裝在了300多輛新能源汽車上，這些遠程監控車載系統具有實時狀態監控、車輛故障診斷、車輛定位及車輛管理、調度、應急服務等功能。

　　■北斗導航的定位精度與GPS相當，同時具備雙向通訊的功能

　　曹沖告訴記者，我國建設的北斗導航的定位精度與GPS相當，但比GPS多了一種重要功能，就是我們有雙向通訊的功能，而國外的導航是單向的，隻能廣播，而我國卻可以把信號傳回來，就相當於我們能夠收發短信，發送短報文，可國外就隻能提供定位、授時服務，這是我們明顯的優勢。另外，我們在進行北斗衛星的定位系統的研制時，保留了它的兼容性，這樣我國的北斗定位與美國的GPS定位組合在一起，在設計芯片的時候它可以同時接收兩個衛星，這樣更能保証定位服務的效果，使用戶在將來使用的時候也會更加方便。

　　等我國的北斗導航系統實施全球覆蓋以后，用戶可以在全球任何一個角度進行全方位定位，除了能夠在飛機、輪船、車輛上使用以外，北斗導航還可以應用到國民經濟的各個領域，比如科學研究、商業化利用等。

　　曹沖提醒，從目前階段來說，要想實現2020年的全球定位系統，我國還有很多關鍵的技術需要實施，比如原子鐘、軌道確定、北斗導航芯片、如何在大的區域實施衛星系統建站、進行衛星布設等，這些都是完善整個系統的關鍵步驟。
http://scitech.people.com.cn/BIG5/13696374.html

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