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衛星導航:中國北斗 VS GPS序幕正式拉開

隨著北斗三號衛星首次發射, 中國北斗拉開了全球組網序幕, 將闊步走向世界。

建設高性能、高可靠的北斗全球衛星導航系統, 是我國科技領域中長期發展規劃的16項重大專項之一。 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。

中國航太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, 北斗三號的服務區域將擴展至全球。 同時實現了下行導航信號升級與改造等關鍵技術的突破, 將為使用者提供更優質的服務。

系統建成後, 性能將與GPS相當, 使我國衛星導航系統達到國際先進水準。

不僅資訊相通, 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資料傳輸問題, 研製團隊採取星間、星地傳輸功能一體化設計, 實現了衛星與衛星、衛星與地面站的鏈路互通。 就是說, 雖然地面站無法直接聯繫飛在地球另一面的北斗衛星, 但通過衛星之間的通信, 照樣能把資料傳輸回來。

星間鏈路技術不僅能讓“太空兄弟”間資訊相通, 還能通過全新網路通訊協定、管理策略和路由策略, 讓它們相互測距, 自動“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, 服務才能連續穩定

就像停水停電影響城市生活一樣, 衛星導航服務一旦中斷, 國家和社會的正常運行會受到很大影響。 因此, 衛星導航系統的可靠性、連續性面臨著苛刻的要求。

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, 北斗三號憑藉多項可靠性措施, 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水準, 為系統服務的連續、穩定提供了保證。

新一代原子鐘力助導航“指哪到哪”

對導航衛星來說, 星載原子鐘是確保導航定位精度的關鍵設備。 該設備可利用原子躍遷頻率穩定特性保證產生時間的精准性,

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製的新一代銣原子鐘, 其頻率穩定度較北斗二號系統提高了10倍, 達到世界先進水準。 該技術的進步, 能直接推動北斗導航系統的定位精度由10米級向米級的跨越, 測速和授時精度也將同步提高一個量級。

同時, 北斗三號衛星還配置了中國航太科工集團二院203所新研製的氫原子鐘。 氫原子鐘品質和功耗比銣原子鐘大, 但穩定性和漂移率等指標更優。 2015年, 國產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鬥豔, 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係?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相容、共同發展, 造福全球“一家人”。

在這一原則指導下, 北斗系統設計了相容交互操作技術, 為使用者能在終端上接收多個信號提供了基礎, 由此帶來的便利性將保證全球用戶利益的最大化。

如今, 中國北斗已敞開胸懷, 等待世界的接納。

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