“北斗”全球星座组网进入最后冲刺

2020-05-14 16:13 星座运势 57

自发射第一颗导航卫星起,中国“北斗”走过了20年非凡历程。4月4日,第55颗北斗导航卫星,即“北斗三号”最后一颗组网卫星,如期运抵西昌卫星发射中心,根据计划将于5月发射入轨。这标志着“北斗”全球星座组网进入最后冲刺阶段,“北斗”即将迎来全球星座组网全面收官的辉煌时刻。

“灵魂人物”,

最后一颗星地位很重要

最后飞天的“北斗三号”组网卫星为一颗地球静止轨道卫星(GEO),被昵称为“吉星”(GEO卫星的俗称)。该类卫星运行的轨道平面与赤道平面重合,轨道周期等于地球在惯性空间中的自转周期,即23小时56分4秒,且方向与之一致,这样就使得该类卫星与地面的位置保持相对不变。

“北斗三号”共有3颗地球静止轨道卫星,主要服务中国所在的区域。其定点于赤道上空约3.6万公里的圆形轨道上,一颗可覆盖约40%的地球面积。“北斗系统地球静止轨道卫星在星基增强、短报文通信、精密单点定位等特色服务上发挥着关键性作用,堪称是北斗卫星网络系统中的‘灵魂人物’。”南京师范大学地理科学学院副教授沈飞介绍,“吉星”是“北斗三号”全球导航系统中功能较强的卫星,它将覆盖我国及周边地区,主要实现报文通信、导航服务、精密定位、星基增强等功能。

值得注意的是,“北斗”采用3种轨道卫星合璧的混合式结构,除了与赤道平面重合的地球同步轨道卫星即地球静止轨道卫星之外,还有3颗保持一定倾斜角度的地球同步轨道卫星(IGSO)。与前者相对于地球上的某个点始终保持静止不同,由于其倾斜角度的存在,造成相对于地面上某个点,其每天在相同时刻保持在相同位置,但在连续的时间内,卫星位置是变化的,星下点运行的轨迹呈“8”字形的封闭曲线,就像卫星跳着“8”字形舞,以这种运行方式,聚焦亚太地区。

北斗卫星第三种轨道为地球中圆轨道,它们是“北斗三号”全球组网的主力卫星,共24颗,运行在距离地面2万多公里的高度,轨道周期约为12小时,时刻不停地环绕地球运转,每颗卫星的聚焦点都在地面“画”着波浪线,实现全球范围的广覆盖,它们组成的星座构成了“北斗三号”全球组网的核心星座。

开放的北斗,与世界共赢

北斗卫星导航系统是我国完全自主建设、掌握核心技术并且独立运行的全球卫星导航系统。自2009年启动“北斗三号”全球系统建设,到2017年11月5日实现全球组网卫星的首次发射,再到如今即将彻底完成的全球组网星座建设,几代航天科技工作者呕心沥血,只为让全球定位导航系统这一国之重器掌握在自己手中。

“北斗三号”基本系统完成建设并开始提供全球服务,标志着北斗提前两年迈入全球时代,在为全球尤其是“一带一路”沿线国家和地区的服务中大显身手。

“‘一带一路’沿线国家对卫星导航的需求比较大,我们会通过各种措施挖掘沿线国家使用北斗卫星导航的潜力,一方面给这些国家产业或产品赋能,带动当地经济发展;另一方面扩大北斗的全球市场。”沈飞介绍,北斗系统已覆盖巴基斯坦、沙特、缅甸等近30个“一带一路”沿线国家,这些国家的农业、工业、服务行业都逐渐在使用北斗高精度产品。

比如,印度尼西亚国土资源部用北斗系统开展土地确权项目,使用基于北斗的高精度GNSS接收机一千余台。柬埔寨北斗无人机应用作业范围广、成图效率高,为柬埔寨政府部门综合规划、国土整治监控、基础设施建设、生态环境监控等提供了完整的基础信息资料。巴基斯坦很早就开始使用北斗产品,广泛在港口管理、交通运输等领域提供服务。中国北斗卫星导航系统首个海外组网项目——巴基斯坦国家位置服务网一期工程完成建设,这是中巴两国在卫星导航领域深入合作的一个典范。在非洲,乌干达国土测绘部门已经利用高精度接收机建成15座基准站,其所提供的高精度位置服务不仅可以满足乌干达国土测绘需求,还拓展到水利、交通、农业、林业等多个领域。

“北斗向‘一带一路’沿线国家和地区提供基本导航服务,迈出了从区域走向全球的关键一步。”北斗总设计师杨长风在接受媒体采访时表示,我国北斗卫星导航系统坚持开放合作、资源共享,加快融入全球服务,将导航、定位、授时、短报文通信服务融为一体,并在此基础上,增加了国际搜救、星基增强、精密单点定位等服务能力。而且,北斗系统先后与美国GPS、俄罗斯格洛纳斯实现了兼容互操作。

“全球组网+新基建”

推动北斗产业应用站上风口

“北斗三号”最后一颗组网卫星发射后,我国即将全面完成北斗全球系统建设,迈进全球服务新时代。

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