繁星靜候 全球“北斗”

近日，第55顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星即“北斗三號(hào)”最后一顆組網(wǎng)衛(wèi)星，如期運(yùn)抵西昌衛(wèi)星發(fā)射中心。圖為裝載衛(wèi)星的運(yùn)輸車輛經(jīng)過發(fā)射中心的主題雕塑。

抗擊新冠肺炎疫情期間，電商企業(yè)投入大量以北斗導(dǎo)航為支撐的無人物流裝備。

       從發(fā)射第一顆導(dǎo)航衛(wèi)星，中國“北斗”走過20年非凡歷程。根據(jù)計(jì)劃，第55顆即最后一顆北斗衛(wèi)星將于今年5月發(fā)射入軌，屆時(shí)，“北斗”全球組網(wǎng)收官。

       近日，離漢離鄂通道管控措施解除，對(duì)外交通有序恢復(fù)，中國疫情防控階段性成效進(jìn)一步鞏固，全國人民為之歡欣鼓舞。北斗導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)是為取得戰(zhàn)疫成果立下汗馬功勞的大國重器之一。面對(duì)突如其來的新冠肺炎疫情，“北斗”作為享譽(yù)世界的時(shí)空基礎(chǔ)設(shè)施，火速投入戰(zhàn)斗，從九天之上深情俯視中華大地，不僅為突擊建設(shè)定點(diǎn)收治新冠肺炎患者的武漢火神山醫(yī)院和雷神山醫(yī)院提供戰(zhàn)略支撐，而且為無人機(jī)投送應(yīng)急關(guān)鍵防疫物資、人員隔離場(chǎng)所的巡查和管理、工礦企業(yè)在疫情下安全復(fù)工復(fù)產(chǎn)等提供基礎(chǔ)性服務(wù)保障。

       中國戰(zhàn)疫好消息不斷傳來，“北斗”也正迎來具有里程碑意義的輝煌時(shí)刻：全球星座組網(wǎng)全面收官。近日，第55顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星即“北斗三號(hào)”最后一顆組網(wǎng)衛(wèi)星，如期運(yùn)抵西昌衛(wèi)星發(fā)射中心，發(fā)射各項(xiàng)準(zhǔn)備工作進(jìn)入最后沖刺階段。根據(jù)計(jì)劃，該星將于下個(gè)月發(fā)射升空，屆時(shí)，“北斗三號(hào)”全球星座部署將全面完成。

       三軌合璧 吉星高照

       壓軸飛天的“北斗三號(hào)”組網(wǎng)衛(wèi)星為一顆地球靜止軌道衛(wèi)星，被昵稱為吉星。該類衛(wèi)星運(yùn)行的軌道平面與赤道平面重合，軌道周期等于地球在慣性空間中的自轉(zhuǎn)周期即23小時(shí)56分4秒，且方向與之一致，這樣就使得該類衛(wèi)星與地面的位置保持相對(duì)不變。其定點(diǎn)于赤道上空約3.6萬公里的圓形軌道上，一顆可覆蓋約40%的地球面積。北斗系統(tǒng)地球靜止軌道衛(wèi)星在星基增強(qiáng)、短報(bào)文通信、精密單點(diǎn)定位等特色服務(wù)上發(fā)揮關(guān)鍵作用?！氨倍啡?hào)”共有3顆地球靜止軌道衛(wèi)星，主要服務(wù)中國所在的區(qū)域。

       值得注意的是，“北斗”采用3種軌道衛(wèi)星合璧的混合式結(jié)構(gòu)，除了與赤道平面重合的地球同步軌道衛(wèi)星即地球靜止軌道衛(wèi)星之外，還有3顆保持一定傾斜角度的地球同步軌道衛(wèi)星。與前者相對(duì)于地球上的某個(gè)點(diǎn)始終保持靜止不同，由于其傾斜角度的存在，造成相對(duì)于地面上某個(gè)點(diǎn)，其每天在相同時(shí)刻保持在相同位置，但在連續(xù)的時(shí)間內(nèi)，衛(wèi)星位置是變化的，其星下點(diǎn)運(yùn)行的軌跡呈“8”字型的封閉曲線，就像衛(wèi)星跳著“8”字型舞，以這種運(yùn)行方式，聚焦亞太地區(qū)?！氨倍啡?hào)”傾斜角度地球同步軌道衛(wèi)星一共有3顆。

       北斗衛(wèi)星第三種軌道為地球中圓軌道，它們是“北斗三號(hào)”全球組網(wǎng)的主力衛(wèi)星，共24顆，運(yùn)行在距離地面2萬多公里的高度，軌道周期約為12小時(shí)，時(shí)刻不停地環(huán)繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)，每顆衛(wèi)星的聚焦點(diǎn)都在地面“畫”著波浪線，實(shí)現(xiàn)全球范圍的廣覆蓋，它們組成的星座構(gòu)成了“北斗三號(hào)”全球組網(wǎng)的核心星座。

       大國重器 廿年鑄造

       北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)是中國自行研制的先進(jìn)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，是繼美國GPS系統(tǒng)、俄羅斯格洛納斯系統(tǒng)和歐洲伽利略系統(tǒng)后，全球第四大衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。作為后來者，“北斗”直到2000年才開始擁有由兩顆地球靜止軌道試驗(yàn)衛(wèi)星組成的“雙星定位系統(tǒng)”，這就是“北斗一號(hào)”，開始為中國用戶提供定位、授時(shí)、廣域差分和短報(bào)文通信服務(wù)。2003年，第3顆地球靜止軌道衛(wèi)星升空，“北斗”服務(wù)能力進(jìn)一步增強(qiáng)。

       2004年，“北斗二號(hào)”系統(tǒng)工程建設(shè)啟動(dòng)。到2012年年底，完成14顆衛(wèi)星發(fā)射組網(wǎng)?！氨倍范?hào)”系統(tǒng)在兼容“北斗一號(hào)”系統(tǒng)技術(shù)體制基礎(chǔ)上，增加無源定位體制，為亞太地區(qū)用戶提供定位、測(cè)速、授時(shí)和短報(bào)文通信服務(wù)。

       2009年，“北斗三號(hào)”系統(tǒng)建設(shè)啟動(dòng)；到2018年底，完成19顆衛(wèi)星發(fā)射組網(wǎng)任務(wù)，“北斗三號(hào)”基本系統(tǒng)建成并向全球提供服務(wù)。2020年3月9日，第29顆“北斗三號(hào)”衛(wèi)星發(fā)射成功。至此，“北斗三號(hào)”收官只剩下最后一顆星，距離大功告成只差臨門一腳。“北斗三號(hào)”系統(tǒng)繼承“北斗”有源定位服務(wù)和無源定位服務(wù)兩種技術(shù)體制，能夠?yàn)槿蛴脩籼峁┒ㄎ?、測(cè)速、授時(shí)、全球短報(bào)文通信、國際搜救服務(wù)，中國及周邊地區(qū)的用戶還可享有區(qū)域短報(bào)文通信、星基增強(qiáng)、精密單點(diǎn)定位等服務(wù)。

       從“北斗”雙星定位系統(tǒng)建成算起，到“北斗”全球系統(tǒng)即將于5月按計(jì)劃收官，中國航天人努力奮斗20載，大國重器“北斗”將以空前強(qiáng)大的服務(wù)能力造福各國民眾。

       服務(wù)全球 造福人類

       “北斗三號(hào)”全球星座組網(wǎng)即將全面收官引起了海外媒體的廣泛關(guān)注。美國航天新聞網(wǎng)刊文深入介紹了北斗導(dǎo)航衛(wèi)星建設(shè)最新情況和歷程，解析了其星座的軌道特點(diǎn)，表達(dá)對(duì)其全球系統(tǒng)建成的期待。特別值得一提的是報(bào)道對(duì)“北斗”衛(wèi)星發(fā)射入軌100%的成功率和服役后的表現(xiàn)贊不絕口，認(rèn)為“北斗”廣泛用于公共安全、交通、漁業(yè)、電力、林業(yè)、減災(zāi)、智能城市建設(shè)、社會(huì)管理以及大規(guī)模市場(chǎng)應(yīng)用等領(lǐng)域，全球?qū)⑹芑萦诖恕?/p>

       香港《南華早報(bào)》網(wǎng)站關(guān)注到“北斗”近期的建設(shè)成就是在克服新冠肺炎疫情的背景下取得的，展望“北斗三號(hào)”30顆衛(wèi)星中的最后一顆發(fā)射入軌組網(wǎng)成功后，其提供的服務(wù)精度將進(jìn)一步提升，更加受到用戶信賴和青睞。該報(bào)道還特別聚焦“北斗”獨(dú)有的短報(bào)文通信功能，認(rèn)為全球組網(wǎng)完成后，這一超越同類的優(yōu)勢(shì)更加明顯，使用戶之間可以更好通信，并能夠在緊急情況下追蹤用戶的位置，為應(yīng)急救援提供了更穩(wěn)定可靠的途徑。

       對(duì)于“北斗”的應(yīng)用價(jià)值，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)總設(shè)計(jì)師楊長(zhǎng)風(fēng)無疑最有發(fā)言權(quán)，他指出，北斗等衛(wèi)星導(dǎo)航的應(yīng)用僅受人類想象力的限制。僅就迎戰(zhàn)新冠肺炎疫情來說，“北斗”可謂大放異彩，高精度測(cè)量火線馳援武漢火神山、雷神山醫(yī)院建設(shè)；基于北斗的無人機(jī)、無人配送車紛紛應(yīng)用到疫區(qū)醫(yī)療物資配送；基于北斗的車聯(lián)網(wǎng)推動(dòng)疫情期間交通智能化、精準(zhǔn)化，通過為車輛提供精準(zhǔn)導(dǎo)航等信息服務(wù)，保障防疫救援物資一路暢通……隨著5G商用時(shí)代的到來，“北斗”正在與新一代通信、區(qū)塊鏈、人工智能等新技術(shù)加速融合，應(yīng)用新模式、新業(yè)態(tài)、新經(jīng)濟(jì)不斷涌現(xiàn)，更好服務(wù)全球，造福人類。