北鬥“收官之星”成功發射意味著什麼?丨思客問答

發表于  06/23 11:00   約5分鐘

微信圖片_20200623110949

6月23日9時43分許,搭載北鬥衛星的長徵三號乙運載火箭,在西昌衛星發射中心點火發射。

6月23日
第55顆北鬥導航衛星成功發射
這是我國北鬥三號全球衛星導航係統
最後一顆組網衛星
它的成功發射
意味著北鬥係統
將全面完成全球星座部署

北鬥全球組網有哪些“黑科技”?
全球組網對我國意味著什麼?
在北鬥衛星問鼎蒼穹之際
思客為你一一揭曉

圖為北鬥衛星發射基地——西昌衛星發射基地。底圖來源:天地圖

圖為北鬥衛星發射基地——西昌衛星發射基地。底圖來源:天地圖

這次的北鬥有哪些“黑科技”?

高精度、全天時、全天候

不同于其他係統
北鬥是唯一一個使用了
地球靜止軌道
傾斜地球同步軌道
和中圓地球軌道
的衛星導航係統

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使用三種不同軌道的衛星係統
信號會長期覆蓋指定區域
可以有效校正定位時候産生的誤差
北鬥定位可精準至“厘米級”

同時
還採用三頻定位
衛星軌道運轉周期為24小時
這樣的設定
提升了定位係統的
可靠性和抗幹擾能力

短報文功能

北鬥係統的短報文通信
是指北鬥地面終端
與北鬥衛星、北鬥地面監控總站之間
能夠直接通過衛星信號
進行雙向的信息傳遞

通信類似手機短信的短報文
是北鬥衛星導航係統
附帶的一項功能特性

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2008年汶川地震
救援部隊就是利用短報文
突破信息盲點
及時向指揮部匯報了災情

應急救援人員手持北鬥短報文終端

應急救援人員手持北鬥短報文終端

北鬥係統獨有的短報文功能

將定位與通信結合起來
預計今後每年可以滿足
千萬量級用戶的使用需求

9_副本靜態

“高大上”的北鬥帶來哪些變化?

“高大上”的北鬥導航
已經“飛入尋常百姓家”

截止2019年底
北鬥芯片及模塊銷量已經突破1億片
這些芯片被植入到
智能手機、智能手表等設備中
我們隨時隨地
都可以了解自己的位置

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安裝了北鬥終端的漁船和執法船
可以使用北鬥的短報文通信功能
向家人報平安
北鬥導航係統成為了海上“保護神”

北鬥還可以默默地幫你“對表”
授時確保每一筆匯款都安全有效
借助北鬥構建的“電子圍欄”
共享單車亂停放問題將得到逐漸解決

11_副本靜態

河漢縱且橫
北鬥橫復直
北鬥導航係統
為我們開啟了未來的無限可能

北鬥係統是如何工作的?

這個問題
可以用高中知識來回答

高中數學告訴我們
在一個立體直角坐標係中
任何一個點的位置
都可以通過三個坐標數據X、Y、Z來確定

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北鬥衛星導航係統
在太空中建立了一個衛星網絡
通過對衛星軌道分布的合理化設計
用戶在地球上任何一個位置
都可以觀測到至少三顆導航衛星

而且在任一具體時刻
衛星在空間中X、Y、Z坐標是確定的
衛星和你的手機分別有一個時間表

通過三顆衛星發出
以及手機接收到的導航信號時間差
乘以電磁波的傳播速度
可以測量出用戶與三顆衛星的距離

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在我們知道三顆衛星的空間距離
以及用戶到這三顆衛星的距離的前提下
我們就得到了一個三元二次方程組

三個方程
三個未知數
就可以求解出用戶的坐標位置了

▲一個運用了高中知識的視頻來了解北鬥導航工作原理

 

為什麼要研發北鬥?

這還要從GPS説起
GPS隸屬于美國空軍
能為全球用戶提供
低成本、高精度的導航信息

然而GPS卻極易被控制
1993年7月23日
美國無中生有
指控中國“銀河”號貨輪
將制造化學武器的原料運往伊朗

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“銀河”號正在印度洋上正常航行
突然船停了下來
這是由于當時美國關閉了
所在海區的GPS導航服務
使得船不知道該向哪個方向行駛

“銀河號事件”使我們清楚地意識到
衛星導航係統的巨大價值

1994年
我國開始進行北鬥一號的研制工作
成為繼美國GPS係統
俄羅斯GLONASS係統
歐盟伽利略係統之後的
第四個全球導航係統

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QQ截圖20200623111457

2020年6月14日全球可以看見的北鬥衛星數量分布圖,可以看出能實現全球定位(>3),且亞太地區數量更大、定位精度更高。圖片來源:中國衛星導航係統管理辦公室測試評估研究中心

 

無論風雲變幻
哪怕鬥轉星移
北鬥將永遠伴你左右

來源:新華網思客
策劃:劉娟
監制:李曉雲
編輯:郭建偉 解軼鵬
制圖:李權 祁麗君
校對:馬宇聰

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無論風雲變幻,哪怕鬥轉星移,北鬥將永遠伴你左右。

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