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北斗三号全球系统星座部署提前半年完成

2020-06-29 08:47:06来源:光明日报

“5、4、3、2、1,点火!”

6月23日,我国在西昌卫星基地成功发射北斗三号卫星导航系统星座部署的收官卫星。这是我国第55颗北斗导航卫星,它的发射成功标志着北斗三号系统完成全球星座部署。此刻,中国北斗已点亮世界卫星导航的天空。

至此,中国北斗卫星导航系统完成了自己独特的“三步走”——

2000年建成北斗一号系统,向中国提供服务;

2012年建成北斗二号系统,向亚太地区提供服务;

2020年建成北斗三号系统,为全球提供服务。

从无到有,从有源定位到无源定位,从服务中国到服务亚太,再到全球组网……从20世纪80年代提出设想,到1994年北斗一号建设正式启动,经过几代北斗人30多年的实践探索,北斗系统的服务定位精度、系统稳定性、功能全面性不断提升,全面支撑了国家安全和经济社会发展的需要。

今日之北斗已成为世界的北斗,服务全球用户。

独特的设计与构造

此次发射成功,北斗三号全球卫星导航系统星座部署比原计划提前半年全面完成,将为全球用户提供完整的全天候、全天时、高精度的定位、导航授时服务。

中国航天科技集团五院北斗三号卫星总设计师陈忠贵说,此次发射的北斗导航卫星,是北斗三号系统中最后一颗地球静止轨道(GEO)卫星。该轨道卫星是北斗系统不同于国际上已有的GPS、格洛纳斯等导航系统的独特设计,对于保障北斗二号区域系统向北斗三号全球系统的平稳过渡,进一步提升北斗三号全球系统在我国及周边地区的服务性能具有重要作用。该卫星将经过多次变轨进入地球静止轨道,随后展开在轨测试,一切正常后将正式入网提供服务。

2009年北斗三号系统建设启动,到2020年完成30颗卫星发射组网,这30颗卫星中,有3颗地球静止轨道(GEO)卫星、3颗倾斜地球同步轨道(IGSO)卫星,和24颗中圆地球轨道(MEO)卫星。中轨高轨混合星座的北斗系统除具有中圆轨道卫星外,还具有高轨卫星,这样的构造使其系统信号抗遮挡能力强,尤其在低纬度地区更为明显。

北斗三号全球系统继承了有源定位和无源定位两种技术体制,通过“星间链路”——也就是卫星与卫星之间的连接“对话”,解决了全球组网需要全球布站的问题。北斗三号在北斗二号的基础上,进一步提升性能、扩展功能,为用户提供全球定位导航授时,以及短报文通信、国际搜救、星基增强、精密单点定位等特色服务。到2035年,我国还将建设更加泛在、更加融合、更加智能的综合定位导航授时(PNT)体系。

要实现卫星导航系统空间段和地面段的协同工作,由中国电子科技集团研发的北斗三号管理控制中心必不可少。“北斗三号管理控制中心就像是卫星导航系统的‘大脑’,可以指挥空间段和地面段的协同运行、地面天线和各类观测设备统筹调度、传输数据,以及卫星导航电文的编辑、上注和播发等,解决了几十个系统、几万台套设备的集中监视和控制难题。”中国电科技术人员介绍,该中心实现了卫星导航系统的星地一体化管理与控制,是充分发挥北斗三号系统运行效能的核心环节,技术水平达到国际领先地位。

进一步造福全球

历经20年建设发展,北斗系统已经广泛应用于国计民生各个领域。随着北斗三号收官卫星的发射,在通信、电力、金融、测绘交通、渔业、农业、林业等领域,北斗系统应用将得到进一步拓展。

在去年年底的国新办发布会上,中国卫星导航系统管理办公室主任、北斗卫星导航系统新闻发言人冉承其曾透露,北斗系统服务覆盖200余个国家和地区,用户突破一亿,日服务达两亿次。

交通运输领域是北斗规模化应用的重点区域。截至2019年年底,国内超过650万辆营运车辆、3万辆邮政和快递车辆,36个中心城市约8万辆公交车、3200余座内河导航设施、2900余座海上导航设施已应用北斗系统,已建成全球最大的营运车辆动态监管系统。

在农林渔业方面,基于北斗的农机作业监管平台实现农机远程管理与精准作业,服务农机设备超过5万台,精细农业产量提高5%,农机油耗节约10%。定位与短报文通信功能在森林防火等应用中发挥了突出作用。此外,北斗系统为渔业管理部门提供船位监控、紧急救援、信息发布、渔船出入港管理等服务,全国7万余只渔船和执法船安装北斗终端,累计救助1万余人。

以国际搜救服务为例,北斗免费的公益性服务主要用于水上、陆地以及空中遇险目标的定位和救援。北斗系统的特色在于具有返向链路的确认功能,可以把回执信息以及地面救援力量的准备情况等发送给求救者。也正是这些特色服务,让北斗系统区别于其他卫星导航系统。目前,世界上已经有半数以上的国家使用了北斗系统。

北斗已“飞入寻常百姓家”。基于北斗导航服务已被电子商务、移动智能终端制造、位置服务等厂商采用,广泛进入中国大众消费、共享经济和民生领域。如果你在北京的街头骑过一辆共享单车,太空中的北斗可能正密切关注着你有没有“停车入栏”。借助北斗构建的共享单车“电子围栏”,有望彻底终结共享单车乱停放问题。国内多家电子商务企业的物流货车及配送员,应用北斗车载终端和手环,实现了车、人、货信息的实时调度。

未来世界,万物互联。随着北斗全球系统的全面建成,“中国北斗”将进一步造福全球,也将更加广泛而深刻地影响人们的生活。

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