衛星導航:中國北斗 VS GPS序幕正式拉開(kāi)
建設高性能、高可靠的北斗全球衛星導航系統,是我國科技領(lǐng)域中長(cháng)期發(fā)展規劃的16項重大專(zhuān)項之一。該系統建設既是對北斗區域系統的完善與升級,更是瞄準世界一流衛星導航系統的攀登。
中國航天科技集團五院北斗三號工程副總設計師、衛星首席總設計師謝軍介紹,相比北斗二號區域系統,北斗三號的服務(wù)區域將擴展至全球。同時(shí)實(shí)現了下行導航信號升級與改造等關(guān)鍵技術(shù)的突破,將為用戶(hù)提供更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。系統建成后,性能將與GPS相當,使我國衛星導航系統達到國際先進(jìn)水平。
不僅信息相通,還能“保持隊形”
北斗系統不可能像GPS那樣,在全球建立地面測控站。為了解決境外衛星的數據傳輸問(wèn)題,研制團隊采取星間、星地傳輸功能一體化設計,實(shí)現了衛星與衛星、衛星與地面站的鏈路互通。就是說(shuō),雖然地面站無(wú)法直接聯(lián)系飛在地球另一面的北斗衛星,但通過(guò)衛星之間的通信,照樣能把數據傳輸回來(lái)。
星間鏈路技術(shù)不僅能讓“太空兄弟”間信息相通,還能通過(guò)全新網(wǎng)絡(luò )協(xié)議、管理策略和路由策略,讓它們相互測距,自動(dòng)“保持隊形”,可以減輕地面管理維護壓力,解決了衛星境外監測的難題,成為北斗三號系統的一大特色。
壽命更長(cháng),服務(wù)才能連續穩定
就像停水停電影響城市生活一樣,衛星導航服務(wù)一旦中斷,國家和社會(huì )的正常運行會(huì )受到很大影響。因此,衛星導航系統的可靠性、連續性面臨著(zhù)苛刻的要求。
五院北斗三號衛星總指揮遲軍介紹,北斗三號衛星具備60天以上完全自主運行能力,即使地面站出現故障,衛星仍能夠正常在軌工作。
同時(shí),北斗三號憑借多項可靠性措施,不僅具備故障自我診斷、修復能力,而且設計壽命達十年以上,達到了國際導航衛星先進(jìn)水平,為系統服務(wù)的連續、穩定提供了保證。
新一代原子鐘力助導航“指哪到哪”
對導航衛星來(lái)說(shuō),星載原子鐘是確保導航定位精度的關(guān)鍵設備。該設備可利用原子躍遷頻率穩定特性保證產(chǎn)生時(shí)間的精準性,目前國際上主要有銣原子鐘、氫原子鐘、銫原子鐘等。
五院北斗三號衛星總設計師王平介紹,北斗三號衛星配置了五院西安分院抓總研制的新一代銣原子鐘,其頻率穩定度較北斗二號系統提高了10倍,達到世界先進(jìn)水平。該技術(shù)的進(jìn)步,能直接推動(dòng)北斗導航系統的定位精度由10米級向米級的跨越,測速和授時(shí)精度也將同步提高一個(gè)量級。
同時(shí),北斗三號衛星還配置了中國航天科工集團二院203所新研制的氫原子鐘。氫原子鐘質(zhì)量和功耗比銣原子鐘大,但穩定性和漂移率等指標更優(yōu)。2015年,國產(chǎn)氫原子鐘首次在北斗三號試驗衛星上應用驗證,至今功能、性能穩定。兩種原子鐘配合應用,將力助北斗導航“指哪到哪”。
敞開(kāi)胸懷,造福全球“一家人”
當今世界,GPS、北斗、格洛納斯、伽利略四大衛星導航系統爭奇斗艷,若全部建成,全球導航衛星將達百顆以上。如何看待與其他導航系統的關(guān)系?北斗系統自建設之初就給出了答案,始終踐行“中國的北斗,世界的北斗”理念,要與其他衛星導航系統相互兼容、共同發(fā)展,造福全球“一家人”。
在這一原則指導下,北斗系統設計了兼容互操作技術(shù),為用戶(hù)能在終端上接收多個(gè)信號提供了基礎,由此帶來(lái)的便利性將保證全球用戶(hù)利益的最大化。
如今,中國北斗已敞開(kāi)胸懷,等待世界的接納。
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