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北斗三号系统第17颗组网卫星日前成功发射 发布时间:2018-11-19 来源:人民网 南方日报

  第41颗北斗导航卫星在西昌卫星发射中心成功发射。这颗地球静止轨道卫星,是我国北斗三号系统第17颗组网卫星,同时也是北斗三号系统首颗地球静止轨道卫星。

  中国航天科技集团五院第41颗北斗导航卫星研发团队告诉南方日报记者,作为北斗三号首颗地球静止轨道(GEO)卫星,它身怀多项“绝技”——除提供基本导航服务(RNSS)外,还提供短报文服务(RDSS)、星基增强服务(SBAS)。其中,短报文服务在全面兼容北斗二号RDSS服务基础上,容量提升10倍,用户机发射功率降低10倍,能力大幅提升……

  今年底,西昌发射中心还将发射两颗北斗三号组网卫星,届时由19颗卫星组成的北斗三号基本系统,将向“一带一路”沿线国家和地区提供服务。

  ●南方日报特派记者 徐勉 后方联动 吴扬 实习生 刘倩欣

  “这颗卫星始终停留在我国上空”

  “这颗GEO卫星最大的特点就是它的轨道周期为24小时,轨道上面的点与地球是相对静止的状态。对于地面来说,这颗卫星将始终停留在我国的上空,持续为我们服务”

  11月1日晚11时57分,北斗的第41颗卫星飞入太空。这也是北斗卫星组网内的第一颗GEO卫星。此次发射之后,北斗系统又添一颗明星——首颗地球静止轨道(GEO)卫星,即同步轨道卫星。相比于此前发射的每12小时轨道周期的MEO卫星,这颗GEO卫星最大的特点就是它的轨道周期为24小时,轨道上面的点和地球是相对静止的状态。相对于地面来说,这颗卫星将始终停留在我国的上空,持续为我们服务。

  在北斗卫星组网过程中,需要GEO卫星和MEO卫星相互配合,以提高覆盖面积。根据设计,MEO轨道周期为7天绕地球13圈,随后再重复如此轨迹。运动的轨道,让MEO卫星拥有了服务全球的能力。但从另一个角度来说,由于单颗卫星所覆盖的地域较少,因此需要一定数量的卫星来完成组网,形成全覆盖。

  “既知道我在哪,又知道你在哪”

  “地面信号在发出后,北斗卫星利用天线进行接收并导入卫星内部。经过处理后的信号,将传到地面的信号处理中心,对信号内的信息进行处理、结算和解读,就能测算出地面信号发出的位置以及所传输的功能。待信息翻译好后,再将信息播发,就完成了一个信息传输回合”

  北斗的信号如何抵达地面?又如何被每一个用户接收和传输?卫星设计团队告诉记者,地面信号在发出后,北斗卫星利用天线进行接收,随后信号被反馈到天线的馈源上,导入卫星内部。经过处理后的信号,将传到地面的信号处理中心,对信号内的信息进行处理、结算和解读后,就知道这个终端所发出的信息是什么。信号经过解读,就能测算出发出者的位置以及所传输的功能。信息翻译好后,再将信息播发,就完成了一个信息传输回合。

  信息通过北斗卫星收发、传译、播发的过程和手机通过运营商的基站收发有近似。然而,基站无法计算的位置信息,在北斗上则得以实现,不但可以计算出人在哪里,还可以确定这条信息的发送时间。可以说,北斗系统拥有“既知道我在哪、又知道你在哪”的优势。

  据了解,这颗GEO卫星除提供基本导航服务(RNSS)外,还将提供星基增强服务(SBAS),即按照国际民航标准,提供更高精度、更高完好性的导航服务,使得所使用的定位系统,其精度可以达到分米级或者厘米级,极大提高定位的精准度。

  任何时候都能找到4颗卫星

  “对于用户来说,要实现精准定位,就必须要看到4颗卫星,当北斗卫星数量达到18颗以后,也就意味着,用户95%的时间都能够保证在任何地点找到4颗卫星,即具备了基本的全球服务能力”

  记者了解到,在北斗卫星导航系统的搭建中,它的发展战略是“三步走”,也就是通常所说的北斗一号、北斗二号和北斗三号。目前,北斗一号和北斗二号已经建成并提供服务。而北斗三号,即北斗全球导航系统的建设也早在2009年启动,全球组网正稳步推进中。

  据了解,北斗三号将于年底前建成基本系统,届时将会增加星间链路、全球搜索救援等新功能,播发性能更优的导航信号。其中,星载原子钟天稳定度达E—15量级,定位精度达2.5至5米,较北斗二号提升1至2倍。

  北斗系统如何完成定位工作?中国航天科技集团五院第41颗北斗导航卫星陈忠贵总师告诉记者,根据伪距测量卫星定位的基本原理,每个用户需要精准定位,需要确定4个位置,而每确定1个位置,就需要3个未知数与时间,才能完成定位测距方程——以此类推,对于用户来说,必须看到4颗卫星才能实现精准定位,“当北斗卫星数量达到18颗以后,也就意味着,用户95%的时间都能够保证在任何地点找到4颗卫星,即具备了基本的全球服务能力。”

  何以服务“一带一路”沿线国家和地区?陈忠贵告诉记者,加上北斗三号前期16颗卫星所形成的组网,加上后期的3颗卫星,北斗已能对“一带一路”上的国家和地区提供相关的服务。

  ■链接

  应用前景广阔

  广东大量渔船

  安装北斗系统

  保障出海安全

  记者了解到,今年年底还将发射两颗中圆地球轨道卫星,建成基本系统,服务“一带一路”沿线国家和地区。到2020年底,将建成全球导航系统,为全球所有国家和地区提供高精度、高可靠的定位、导航、授时服务。北斗全球系统是一个混合星座,由3颗GEO卫星、3颗倾斜地球同步轨道(IGSO)卫星和24颗MEO卫星组成。在世界任何一个地方,用上中国人的北斗系统将变成现实。

  目前,北斗已在公安、交通、渔业、电力、林业、减灾等行业、领域得到广泛应用,未来将进一步服务于智慧城市建设和社会治理:超过500万辆营运车辆上线,建成全球最大的GNSS车联网平台,基于北斗的高精度服务,已用于精细农业、危房监测、无人驾驶等领域。

  经过10多年发展,北斗短报文功能已广泛应用到渔业、减灾等行业,全国4万余艘渔船安装北斗,累计救助渔民超过1万人,已成为渔民的海上“保护神”。如今,该卫星为用户提供一如既往的导航服务,在短报文功能上也有了新突破,通信能力提升10倍,足以将突发情况以一条信息说清楚。

  “在广深地区,有大量企业研制导航定位芯片以及产业应用。”陈忠贵总师告诉记者,北斗系统的应用发展,广东地区走在全国前列。在农业自动化、危化品运输等方面,北斗系统都已深耕其中。而在渔业航海领域,广东地区目前已经有大量渔业船舶安装了北斗系统,利用北斗系统的短报文技术保障渔民出海安全。