揭秘北斗三號全球組網(wǎng)衛(wèi)星：高精度高保險多功能

 11月5日，舉世矚目、國人期盼的北斗三號衛(wèi)星開啟全球組網(wǎng)序幕，按照“2018年前后完成18顆衛(wèi)星發(fā)射，率先為‘一帶一路’沿線國家提供基本服務;2020年實現(xiàn)35顆北斗衛(wèi)星全球組網(wǎng)，具備服務全球能力”的目標全速推進，中國北斗正在闊步走向世界。

 北斗三號將怎樣實現(xiàn)從國內到區(qū)域再到全球衛(wèi)星導航的“三級跳”?技術層面領先在哪?又會帶給國人和世界怎樣的驚喜? 

　　國內、區(qū)域、全世界：北斗導航實現(xiàn)歷史性“三級跳”

 “司南之杓，投之于地，其柢指南?！弊鳛槭澜缟先笮l(wèi)星導航系統(tǒng)之一，遨游在地球軌道上的北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)，從北斗一號服務國內到北斗二號提供區(qū)域服務，再到北斗三號全球組網(wǎng)，源源不斷地為廣大用戶提供精準優(yōu)質的服務。

 “你需我有、你要我優(yōu)，服務人類社會，造福大眾百姓?！弊?012年12月27日，北斗區(qū)域導航系統(tǒng)正式提供區(qū)域服務以來，北斗系統(tǒng)受到了越來越多國家的關注。

 2017年1月，北斗二號衛(wèi)星工程獲得國家科學技術進步獎特等獎。航天科技集團北斗二號工程衛(wèi)星系統(tǒng)總師楊慧表示，北斗二號衛(wèi)星工程歷時8年研制建設，擺脫了對國外衛(wèi)星導航系統(tǒng)的依賴，實現(xiàn)了歷史性的“三級跳”。

 “中國的北斗，世界的北斗?！闭趶乃{圖變成現(xiàn)實。航天科技集團五院北斗三號工程副總設計師、衛(wèi)星首席總設計師謝軍介紹，早在北斗二號正式提供區(qū)域導航定位服務前，我國就開始了北斗三號全球導航系統(tǒng)的論證研制工作，確定了建設獨立自主、開放兼容、技術先進、穩(wěn)定可靠的全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)的發(fā)展目標。

 謝軍表示，相對于北斗二號區(qū)域系統(tǒng)，北斗三號服務區(qū)域將擴展至全球，同時，實現(xiàn)了下行導航信號升級與改造等關鍵技術方面的突破，實現(xiàn)了與北斗二號下行導航信號的平穩(wěn)過渡，并在此基礎上增加了新的導航信號，為用戶提供更為優(yōu)質的服務。

 據(jù)悉，建設高性能、高可靠的北斗全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)，是我國科技領域中長期發(fā)展規(guī)劃的16項國家科技重大專項之一，系統(tǒng)建設既是對北斗區(qū)域系統(tǒng)的完善與升級，更是聚焦世界一流衛(wèi)星導航系統(tǒng)的攀登與跨越，將使我國衛(wèi)星導航系統(tǒng)達到國際先進水平。

 　　高精度、高可靠、高保險：北斗三號技術突破看點多

 航天科技集團五院北斗三號衛(wèi)星總指揮遲軍告訴記者，如同停水停電影響城市生活一樣，衛(wèi)星導航服務一旦失效，不僅國家的經(jīng)濟運行要受到極大的影響，人們的生活也將帶來很大的不便，這也就給衛(wèi)星導航系統(tǒng)的可靠性提出了苛刻的要求?？傮w而言，北斗三號具備高精度、高可靠、高保險、多功能等特點。

 高精度。在北斗二號性能的基礎上，北斗三號在設計之初，就把目標放在尚未發(fā)射的第三代GPS導航衛(wèi)星以及歐洲伽利略導航系統(tǒng)的設計指標上。

 北斗三號全球導航系統(tǒng)的定位精度將大幅提升，達到2.5米至5米水平，建成后的北斗全球導航系統(tǒng)將為民用用戶免費提供約10米精度的定位服務、0.2米/秒的測速服務，并且將為付費用戶提供更高精度等級的服務，衛(wèi)星設計壽命達10年以上。隨著北斗地基增強系統(tǒng)提供初始服務，可提供米級、亞米級、分米級，甚至厘米級的服務。屆時，中國北斗的精度將與美國GPS相媲美。

 高可靠。北斗是一個系統(tǒng)工程，用戶每一次享受到北斗系統(tǒng)的服務，都必須保證有至少4顆衛(wèi)星提供服務;北斗又是一個全球覆蓋的系統(tǒng)，至少需要有20余顆衛(wèi)星同時提供穩(wěn)定服務，這一特點決定北斗系統(tǒng)對質量可靠性要求比單星更高，對產(chǎn)品可靠性的要求更苛刻。北斗還是一個固有屬性要求必須連續(xù)運行的系統(tǒng)，信號不能中斷，系統(tǒng)必須連續(xù)、穩(wěn)定、完好、可靠。

 高保險。據(jù)航天科技集團五院北斗三號衛(wèi)星總設計師王平介紹，北斗衛(wèi)星全球導航系統(tǒng)作為一個大型系統(tǒng)工程，采用多重可靠性“加固”措施，可最大限度地增強系統(tǒng)的保險系數(shù)。

 比如，系統(tǒng)建成后運行衛(wèi)星數(shù)量大于服務必需衛(wèi)星數(shù);同時，北斗三號衛(wèi)星還采用了軟件冗余、故障自我診斷、故障自我修復等多項措施，保證系統(tǒng)可靠性，大大提升用戶的體驗。

 多功能。中國北斗除具有短報文等特色功能外，還可以將用戶的位置信息發(fā)送出去，讓其他人可以知道用戶的情況，較好地解決了何人、何事、何地的問題。把短信和導航結合起來，是北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)的一大特色，一個終端，就可以導航、通信兼?zhèn)洹?nbsp;

　　遠在天邊?近在眼前!北斗服務無處不在

 ofo小黃車與北斗導航共同推出北斗智能鎖;小藍單車利用北斗地基增強系統(tǒng)實現(xiàn)了米級定位，即使在樹蔭下也不會出現(xiàn)“漂移”……為了更精準地報告“我在哪里”，共享單車都陸續(xù)接入了北斗高精度時空定位服務。

 共享單車只是北斗近在眼前、服務民生的應用之一。從搶險救災到精準農業(yè)，從漁業(yè)播報到智慧房管……近年來，北斗衛(wèi)星導航各類高精度位置服務產(chǎn)品以“北斗+互聯(lián)網(wǎng)+其他行業(yè)”的新模式，廣泛應用到國計民生方方面面。

 不久前發(fā)布的《中國衛(wèi)星導航與位置服務產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書(2016年度)》顯示，2016年我國衛(wèi)星導航與位置服務產(chǎn)業(yè)總體產(chǎn)值達到2118億元，較2015年增長約22.06%。北斗對產(chǎn)業(yè)核心產(chǎn)值的貢獻率達到70%，我國衛(wèi)星導航與位置服務產(chǎn)業(yè)前景廣闊。

 “當前我國北斗應用已進入快速發(fā)展階段，隨著衛(wèi)星導航技術與物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算等技術和領域的結合，衛(wèi)星導航與位置服務已成為我國重要的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)?！眹覝y繪地理信息局副局長閔宜仁說。

 在海南文昌清瀾港，北斗導航終端是漁民們出海的標配：出海作業(yè)能實時監(jiān)控，漁船出險可隨時報警，在海上能收聽天氣預報和預警通知，北斗已成了漁民口中的“千里眼”“順風耳”“護身符”……

 中國衛(wèi)星導航定位協(xié)會會長于賢成表示，北斗技術已跳出單一導航技術的范疇。在城市燃氣、城鎮(zhèn)供熱、電力電網(wǎng)、供水排水等多種行業(yè)的迫切需求下，國家北斗精準服務網(wǎng)已為全國超過400座城市的各種行業(yè)應用提供北斗精準服務，有效推動智慧城市基礎設施的優(yōu)化和完善。

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