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中國(guo)(guo)自(zi)主研制的北(bei)斗(dou)三號全球導(dao)航系統(tong)首(shou)發(fa)星(xing)日前成功發(fa)射(she)，至(zhi)此，我國(guo)(guo)將(jiang)(jiang)迎來(lai)新一輪北(bei)斗(dou)組(zu)網衛星(xing)高密度(du)發(fa)射(she)。按照規劃，到(dao)2018年(nian)底，將(jiang)(jiang)發(fa)射(she)18顆北(bei)斗(dou)三號組(zu)網衛星(xing)，覆蓋“一帶(dai)一路”沿(yan)線國(guo)(guo)家；到(dao)2020年(nian)左右，完成30多顆組(zu)網衛星(xing)發(fa)射(she)，實現全球服務能力(li)。

轟(hong)鳴(ming)巨響，長征三(san)號(hao)乙運(yun)載火箭(jian)在(zai)西昌衛星發射(she)中心拔地而起(qi)，肩負(fu)著“中國的北(bei)斗(dou)(dou)、世界(jie)的北(bei)斗(dou)(dou)”的光(guang)榮使(shi)命直(zhi)刺(ci)蒼穹。這(zhe)標志著我國建設北(bei)斗(dou)(dou)系統全球(qiu)組網的大幕(mu)已經(jing)拉開。

此次發射的兩顆(ke)衛(wei)星(xing)屬于中圓地球(qiu)軌道衛(wei)星(xing)，是北斗三號第(di)一、二顆(ke)組網衛(wei)星(xing)。作為我國北斗系(xi)統“三步走”發展(zhan)戰(zhan)略的第(di)三步，北斗三號導航(hang)系(xi)統建(jian)成后能夠(gou)全(quan)天(tian)候(hou)、全(quan)天(tian)時為各類用戶提供高精度、高可靠的定位(wei)、導航(hang)、授時服(fu)務(wu)。相較于北斗二號衛(wei)星(xing)系(xi)統，其服(fu)務(wu)區域將拓展(zhan)至(zhi)全(quan)球(qiu)范圍。

安全可靠 聯通世界

——新技術為解決境外衛星數據傳輸提供有效方案

“星間(jian)鏈路是北(bei)斗三(san)號(hao)實現全球導(dao)航(hang)服務功能的(de)重要手(shou)段。”中國航(hang)天科(ke)技(ji)集團五(wu)院(yuan)北(bei)斗三(san)號(hao)工程(cheng)副總設(she)計師、衛星首(shou)席總設(she)計師謝軍告訴《經(jing)濟日(ri)報(bao)》記者，我國不可能像(xiang)GPS那樣在全球建立地面站，因此(ci)，星間(jian)鏈路技(ji)術的(de)攻克為解(jie)決境外衛星數據(ju)傳輸提供了有效(xiao)方案(an)。

北(bei)斗三號導(dao)航(hang)系統采(cai)取星(xing)間(jian)、星(xing)地(di)傳輸功能一(yi)體化設(she)(she)計，讓太空兄弟們手拉手、心相通(tong)。這不僅實現了高軌、中軌衛(wei)星(xing)及(ji)地(di)面(mian)站之間(jian)的(de)鏈(lian)路互通(tong)，還能相互測距，自(zi)動“保持隊形”，大幅減輕地(di)面(mian)管理(li)的(de)維護壓力。雖然“看不見”在地(di)球另一(yi)面(mian)的(de)北(bei)斗衛(wei)星(xing)，但使用(yong)星(xing)間(jian)鏈(lian)路技術同樣能取得聯(lian)系。“在星(xing)間(jian)鏈(lian)路技術應用(yong)中，我們還開創(chuang)性設(she)(she)計了全(quan)新網絡協議、管理(li)策略(lve)(lve)和路由策略(lve)(lve)，解決了不能通(tong)過全(quan)球布(bu)站進(jin)行衛(wei)星(xing)境(jing)外監測的(de)難題，這是北(bei)斗全(quan)球導(dao)航(hang)系統建設(she)(she)的(de)另一(yi)大特色(se)。”謝軍說。

建設(she)一(yi)個安全可靠的全球衛(wei)星導(dao)航(hang)系統是中(zhong)國(guo)(guo)航(hang)天(tian)對世界的莊嚴(yan)承(cheng)諾。“衛(wei)星導(dao)航(hang)技術是國(guo)(guo)民經濟的強(qiang)大(da)(da)支撐(cheng)，也是為(wei)全人類提供時間、空間坐(zuo)標的基礎(chu)設(she)施，其服(fu)務的連續性(xing)和穩(wen)定性(xing)十(shi)分重要。”中(zhong)國(guo)(guo)航(hang)天(tian)科(ke)技集團五院北(bei)斗三號衛(wei)星總指揮遲(chi)軍(jun)認為(wei)，就(jiu)像停(ting)水停(ting)電(dian)之(zhi)于城市生活，衛(wei)星導(dao)航(hang)服(fu)務一(yi)旦中(zhong)斷，國(guo)(guo)家和社會(hui)的正(zheng)常運行會(hui)受到(dao)很大(da)(da)影響(xiang)，這就(jiu)給衛(wei)星導(dao)航(hang)的可靠性(xing)提出了(le)極為(wei)苛(ke)刻的要求(qiu)。

“北(bei)(bei)斗是一個系(xi)統工(gong)程，每次為用戶(hu)提供服務必須保(bao)證有(you)至少(shao)4顆(ke)衛星正(zheng)常運行(xing)；北(bei)(bei)斗又是一個全(quan)球覆蓋(gai)系(xi)統，至少(shao)需要20余(yu)顆(ke)衛星運轉完(wan)好。這一特點決定(ding)了(le)北(bei)(bei)斗系(xi)統產品必須性(xing)能出眾(zhong)、質量(liang)過硬。”遲軍說，總結北(bei)(bei)斗二號經驗(yan)，我(wo)國進(jin)一步(bu)提升(sheng)了(le)北(bei)(bei)斗三(san)號可用性(xing)指標。

從衛(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)元器件的(de)(de)層層把關到自主(zhu)修復功(gong)能(neng)的(de)(de)不斷改進(jin)；從采取多(duo)種軟、硬件手段保(bao)證服務不中斷到利用多(duo)項新(xin)技術提高衛(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)抗干(gan)擾能(neng)力(li)；從反(fan)復進(jin)行衛(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)地(di)面驗(yan)證工(gong)作到使衛(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)設計壽命(ming)超過10年……這些保(bao)障措(cuo)施(shi)都將是北斗衛(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)連續、穩定在(zai)軌服務的(de)(de)御林(lin)軍、護衛(wei)(wei)隊(dui)。

中國精度 領先國際

——未來，北斗的精度將與美國GPS相媲美

除了服(fu)務范圍由區域覆(fu)蓋(gai)擴大到全(quan)(quan)球(qiu)覆(fu)蓋(gai)外，北(bei)斗三號(hao)導(dao)航系(xi)統(tong)(tong)在精(jing)(jing)度(du)上(shang)也取(qu)得了顯(xian)著突破。“在北(bei)斗二(er)號(hao)性能的基礎(chu)上(shang)，北(bei)斗三號(hao)全(quan)(quan)球(qiu)導(dao)航系(xi)統(tong)(tong)的定(ding)(ding)位(wei)精(jing)(jing)度(du)將(jiang)(jiang)提升1至2倍，達到2.5米(mi)(mi)至5米(mi)(mi)的水平。”謝軍介紹說，建成后的北(bei)斗全(quan)(quan)球(qiu)導(dao)航系(xi)統(tong)(tong)將(jiang)(jiang)為民(min)用用戶(hu)免費提供約10米(mi)(mi)精(jing)(jing)度(du)的定(ding)(ding)位(wei)服(fu)務、0.2米(mi)(mi)/秒的測速服(fu)務，并且將(jiang)(jiang)為付費用戶(hu)提供更高精(jing)(jing)度(du)等級(ji)(ji)的服(fu)務。隨著北(bei)斗地基增強系(xi)統(tong)(tong)投入(ru)使(shi)用，米(mi)(mi)級(ji)(ji)、亞米(mi)(mi)級(ji)(ji)、分(fen)米(mi)(mi)級(ji)(ji)甚至厘米(mi)(mi)級(ji)(ji)的定(ding)(ding)位(wei)服(fu)務將(jiang)(jiang)觸(chu)手可(ke)及。屆時，中國(guo)(guo)北(bei)斗的精(jing)(jing)度(du)將(jiang)(jiang)與美國(guo)(guo)GPS相媲(pi)美。

有(you)(you)“導(dao)航衛星(xing)(xing)心(xin)臟(zang)”之稱的(de)(de)星(xing)(xing)載(zai)原(yuan)子(zi)(zi)鐘(zhong)(zhong)是(shi)衛星(xing)(xing)上十(shi)分關(guan)鍵的(de)(de)載(zai)荷(he)產品。原(yuan)子(zi)(zi)鐘(zhong)(zhong)是(shi)以原(yuan)子(zi)(zi)躍遷為物理基礎(chu)建立的(de)(de)一套極度精密的(de)(de)電子(zi)(zi)設(she)備(bei)，在導(dao)航衛星(xing)(xing)上發揮著提(ti)供時(shi)間(jian)基準(zhun)的(de)(de)作用。原(yuan)子(zi)(zi)鐘(zhong)(zhong)的(de)(de)穩定(ding)度直(zhi)接(jie)關(guan)乎導(dao)航衛星(xing)(xing)定(ding)位、測(ce)速(su)和(he)授時(shi)功能的(de)(de)精度，其質量和(he)可靠性直(zhi)接(jie)決(jue)定(ding)導(dao)航衛星(xing)(xing)的(de)(de)成敗。目前國際(ji)上主要(yao)有(you)(you)銣原(yuan)子(zi)(zi)鐘(zhong)(zhong)、氫原(yuan)子(zi)(zi)鐘(zhong)(zhong)、銫(se)原(yuan)子(zi)(zi)鐘(zhong)(zhong)等。

“北(bei)(bei)斗(dou)三(san)號衛星(xing)采用(yong)新一代銣(ru)原子鐘(zhong)，其每天的(de)頻(pin)率穩(wen)定(ding)度(du)較北(bei)(bei)斗(dou)二號提高了10倍，達(da)到世界先進水平(ping)。”中國(guo)航天科技集團五院北(bei)(bei)斗(dou)三(san)號衛星(xing)總設計師王平(ping)表示，銣(ru)原子鐘(zhong)技術的(de)進步，直(zhi)接推(tui)動了北(bei)(bei)斗(dou)導航系(xi)統定(ding)位(wei)精度(du)，由之前(qian)區域系(xi)統的(de)10米量級向(xiang)后續全球系(xi)統米級分(fen)辨率跨越，測(ce)速和授時精度(du)同步提高一個量級，為(wei)北(bei)(bei)斗(dou)導航系(xi)統更深入廣泛的(de)社會應用(yong)打下(xia)堅實基(ji)礎。

與(yu)此(ci)同時，北(bei)斗衛星還配置了性(xing)(xing)能更(geng)好的新研國(guo)產氫原子鐘。氫原子鐘雖然(ran)質量(liang)和功(gong)耗比銣(ru)原子鐘大(da)，但穩定性(xing)(xing)和漂(piao)移率等指標(biao)更(geng)為優秀，對于實現北(bei)斗導航定位“分秒不(bu)差(cha)”，起到至關重要(yao)的作用。

惠及民生 服務全球

——憑借高精度優勢，可提供更多更好的服務

較高定(ding)位精度(du)意(yi)味(wei)著(zhu)更多更好的服務。以(yi)(yi)當前(qian)人們使用的共享單車為例(li)，該項目就可以(yi)(yi)通(tong)過高精度(du)定(ding)位功能提供的“電子(zi)圍(wei)欄(lan)”技術進行測量劃定(ding)，支持后臺對車輛是否(fou)停(ting)放在指定(ding)區域(yu)做(zuo)出(chu)判(pan)斷，方便引導規范停(ting)車，降(jiang)低(di)其社會(hui)管理成本。

憑借(jie)北斗高精(jing)度優勢，手機(ji)導航可以實現(xian)1米的定(ding)位(wei)精(jing)度，特別是在衛星信號觀測環境較差、短(duan)時(shi)間(jian)完(wan)全遮(zhe)擋(dang)的情況下，手機(ji)終(zhong)端通(tong)過增強定(ding)位(wei)服務，可解決手機(ji)用戶在山(shan)洞、隧道、車(che)庫等(deng)情況下無法定(ding)位(wei)的問題(ti)。

漁船、營運車輛、民航客(ke)機(ji)安裝北(bei)斗(dou)終(zhong)端以(yi)后，群眾出行(xing)變(bian)得更(geng)加安全便利；在北(bei)斗(dou)導航的指引下，拖拉機(ji)自動沿線耕作，無人機(ji)定(ding)點定(ding)量噴灑農藥，勞動生產率大幅(fu)提升；地震后建筑物幾毫米下沉變(bian)化等精(jing)密數據的測量，也(ye)全靠(kao)北(bei)斗(dou)的一雙(shuang)“火(huo)眼金睛(jing)”。

此(ci)外，北斗(dou)三號(hao)導航(hang)系統(tong)還保留(liu)了北斗(dou)現有系統(tong)的(de)短報(bao)文(wen)服務(wu)，即(ji)通信(xin)(xin)功(gong)能(neng)——這是其他衛星(xing)導航(hang)系統(tong)不具備的(de)能(neng)力(li)。今年8月8日四川九(jiu)寨(zhai)溝地震(zhen)，北斗(dou)短報(bao)文(wen)第一(yi)時間將災區情況送(song)達(da)應急指揮中心，為(wei)災后救援、搜救失蹤(zong)人(ren)員提供了寶貴信(xin)(xin)息。面(mian)對一(yi)起(qi)起(qi)突發重大(da)災害，北斗(dou)開啟了一(yi)扇(shan)扇(shan)“生命(ming)之(zhi)門”。

在(zai)(zai)加速(su)北(bei)斗系(xi)統(tong)建設(she)的(de)同時，有(you)一(yi)個問題無(wu)法回避(bi)，那就是該如何看待北(bei)斗與(yu)GPS、格洛納斯、伽利(li)略等衛星(xing)(xing)導航系(xi)統(tong)的(de)關系(xi)？“北(bei)斗是一(yi)個開放的(de)系(xi)統(tong)，中(zhong)國(guo)的(de)北(bei)斗同樣也是世(shi)界的(de)北(bei)斗。”對此，謝軍(jun)表(biao)示，我國(guo)始終堅(jian)持和實(shi)踐北(bei)斗“服務全球(qiu)、造(zao)福人類(lei)”的(de)發展理念，要與(yu)其他衛星(xing)(xing)導航系(xi)統(tong)相互兼容、合(he)作共(gong)贏。在(zai)(zai)這一(yi)原則指(zhi)導下，北(bei)斗衛星(xing)(xing)在(zai)(zai)設(she)計建造(zao)過(guo)(guo)程中(zhong)，就通過(guo)(guo)兼容互操作技術(shu)，為用(yong)戶能(neng)在(zai)(zai)終端上接(jie)收多(duo)個信號奠定基(ji)礎(chu)，向用(yong)戶提(ti)供多(duo)種選擇(ze)方(fang)案(an)。北(bei)斗導航系(xi)統(tong)兼容、互操作的(de)便利(li)性將保證全球(qiu)用(yong)戶利(li)益最大化。

3年(nian)前，北(bei)斗(dou)與(yu)(yu)GPS在達成(cheng)頻(pin)率兼容(rong)(rong)共(gong)識基礎上，正式(shi)建立(li)合作機制(zhi)，共(gong)同(tong)推(tui)動民用(yong)衛星(xing)導(dao)(dao)航(hang)技術發展(zhan)；2年(nian)前，北(bei)斗(dou)與(yu)(yu)伽利略完成(cheng)衛星(xing)導(dao)(dao)航(hang)頻(pin)率協調工作；近日，北(bei)斗(dou)與(yu)(yu)格洛(luo)納斯成(cheng)功進行兩大系統(tong)的兼容(rong)(rong)試驗(yan)，聯手打(da)造(zao)兼容(rong)(rong)使(shi)用(yong)、精度更高(gao)衛星(xing)集群的前景指日可(ke)待。

今天，中(zhong)國的(de)北(bei)斗(dou)已(yi)經敞開胸懷、邁開步子，等待世界的(de)接納(na)。明(ming)天，中(zhong)國的(de)北(bei)斗(dou)將惠及百姓、服務全球，你準備(bei)好了嗎？