11月5日19時(shí)45分，我國(guó)在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長(zhǎng)征三號(hào)乙運(yùn)載火箭，成功發(fā)射兩顆北斗三號(hào)全球組網(wǎng)衛(wèi)星。 (圖片來(lái)源：新華社 楊志遠(yuǎn)攝)
11月5日，中國(guó)自主研制的北斗三號(hào)全球?qū)Ш较到y(tǒng)首發(fā)星北斗三號(hào)雙星成功發(fā)射，拉開(kāi)了北斗系統(tǒng)全球組網(wǎng)建設(shè)的大幕。從北斗一號(hào)到北斗三號(hào)，北斗衛(wèi)星組網(wǎng)從區(qū)域走向全球，正在向全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的角色接近。根據(jù)計(jì)劃，我國(guó)將于2018年前后完成18顆北斗衛(wèi)星發(fā)射，率先為“一帶一路”沿線國(guó)家提供基本服務(wù)。
不光是簡(jiǎn)單“導(dǎo)航”，北斗服務(wù)無(wú)處不在
遨游在地球軌道上的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，從北斗一號(hào)服務(wù)國(guó)內(nèi)到北斗二號(hào)提供區(qū)域服務(wù)，再到北斗三號(hào)全球組網(wǎng)，源源不斷地為廣大用戶提供精準(zhǔn)優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。
在海南文昌清瀾港，北斗導(dǎo)航終端是漁民們出海的標(biāo)配：出海作業(yè)能實(shí)時(shí)監(jiān)控，漁船出險(xiǎn)可隨時(shí)報(bào)警，在海上能收聽(tīng)天氣預(yù)報(bào)和預(yù)警通知，北斗已成了漁民口中的“千里眼”、“順風(fēng)耳”、“護(hù)身符”。從搶險(xiǎn)救災(zāi)到精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)，從漁業(yè)播報(bào)到智慧房管……近年來(lái)，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航各類高精度位置服務(wù)產(chǎn)品以“北斗+互聯(lián)網(wǎng)+其他行業(yè)”的新模式，廣泛應(yīng)用到國(guó)計(jì)民生方方面面。
中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航定位協(xié)會(huì)會(huì)長(zhǎng)于賢成表示，北斗技術(shù)已跳出單一導(dǎo)航技術(shù)的范疇。在城市燃?xì)?、城?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(guó)家北斗精準(zhǔn)服務(wù)網(wǎng)已為全國(guó)超過(guò)400座城市的各種行業(yè)應(yīng)用提供北斗精準(zhǔn)服務(wù)，有效推動(dòng)智慧城市基礎(chǔ)設(shè)施的優(yōu)化和完善。例如當(dāng)前人們使用的共享單車，就可以用高精度定位功能提供“電子圍欄”技術(shù)進(jìn)行管理，大大降低共享單車的社會(huì)管理成本。
截至目前，北斗民用用戶已達(dá)到千萬(wàn)級(jí)。中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航定位應(yīng)用管理中心主任付勇介紹說(shuō)，北斗系統(tǒng)已累計(jì)提供有源定位服務(wù)12億次，短信服務(wù)61億次，雙向授時(shí)服務(wù)9000余萬(wàn)次。
而“一帶一路”沿線，北斗系統(tǒng)已經(jīng)覆蓋了巴基斯坦、沙特、緬甸、印尼等近30個(gè)國(guó)家，中國(guó)胸懷和中國(guó)貢獻(xiàn)伴隨“太空絲路”不斷延展。巴基斯坦的交通運(yùn)輸、港口管理，緬甸的土地規(guī)劃、河運(yùn)監(jiān)管，老撾的精細(xì)農(nóng)業(yè)、病蟲災(zāi)害監(jiān)管，文萊的都市現(xiàn)代化建設(shè)、智慧旅游，印尼的海上集成應(yīng)用，北斗正提供心貼心定制服務(wù)。同時(shí)，分別與馬來(lái)西亞、新加坡、柬埔寨等開(kāi)展交流合作，與沙特、阿聯(lián)酋、埃及、摩洛哥、突尼斯、阿爾及利亞等國(guó)家制定推進(jìn)措施，在泰國(guó)建成了小型北斗地基增強(qiáng)系統(tǒng)示范網(wǎng)等。
高精度、高可靠、高安全，中國(guó)的”北斗”好在哪里?
目前，全球共有四大導(dǎo)航系統(tǒng)：美國(guó)GPS、歐洲伽利略、俄羅斯格洛納斯和中國(guó)北斗。北斗三號(hào)在設(shè)計(jì)之初，就把目標(biāo)放在尚未發(fā)射的第三代GPS導(dǎo)航衛(wèi)星以及歐洲伽利略導(dǎo)航系統(tǒng)的設(shè)計(jì)指標(biāo)上。
航天科技集團(tuán)五院西安分院北斗導(dǎo)航副總設(shè)計(jì)師張立新介紹，北斗三號(hào)衛(wèi)星系統(tǒng)具有有效載荷系統(tǒng)的在軌重構(gòu)功能，這相較于現(xiàn)有的北斗導(dǎo)航系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，是一個(gè)巨大的創(chuàng)新和提升。導(dǎo)航衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)定位、導(dǎo)航、測(cè)繪、救援等功能，主要依靠有效載荷系統(tǒng)，而隨著北斗的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，人們對(duì)于導(dǎo)航衛(wèi)星可提供的服務(wù)需求將會(huì)有所增加，這時(shí)候，只要改變有效載荷中的部分軟件，就能實(shí)現(xiàn)新的導(dǎo)航功能。例如，通過(guò)改變注入軟件增加導(dǎo)航信號(hào)、改變信號(hào)頻率等來(lái)解決“導(dǎo)航信號(hào)不夠用”、“信號(hào)質(zhì)量不好”等問(wèn)題，這是北斗一號(hào)、北斗二號(hào)衛(wèi)星系統(tǒng)所不具備的能力。
北斗三號(hào)導(dǎo)航系統(tǒng)除了提供定位、導(dǎo)航和授時(shí)服務(wù)以外，還可以向用戶提供完好性服務(wù)，即當(dāng)導(dǎo)航系統(tǒng)無(wú)法用于某些預(yù)定操作時(shí)向用戶發(fā)出及時(shí)有效告警的能力。完好性監(jiān)測(cè)功能對(duì)民航、自動(dòng)駕駛等生命安全領(lǐng)域用戶來(lái)說(shuō)極其重要。
目前，航空導(dǎo)航綜合利用了微波導(dǎo)航、衛(wèi)星導(dǎo)航等多種手段來(lái)保證導(dǎo)航的可靠性和飛行、著陸的安全性。如果飛機(jī)發(fā)生偏離航線或跑道時(shí)，北斗三號(hào)衛(wèi)星就能自主判斷出該錯(cuò)誤，在幾秒之內(nèi)向飛機(jī)上的導(dǎo)航終端發(fā)出告警信號(hào)，避免事故的發(fā)生。
北斗導(dǎo)航衛(wèi)星的自主完好性監(jiān)測(cè)在未來(lái)的無(wú)人駕駛上應(yīng)用將更為廣泛。車載導(dǎo)航有了北斗自主完好性監(jiān)測(cè)的提示，就能及時(shí)提醒車載導(dǎo)航設(shè)備切換更好、更準(zhǔn)確的導(dǎo)航信號(hào)，以便自主駕駛系統(tǒng)更安全操作。
衛(wèi)星自主完好性監(jiān)測(cè)是北斗三號(hào)的一項(xiàng)新技術(shù)，相較于美國(guó)的GPS、俄羅斯的格洛納斯以及歐洲的伽利略等導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)，中國(guó)的北斗在世界上首次實(shí)現(xiàn)了衛(wèi)星的在軌完好性自主監(jiān)測(cè)功能。
北斗三號(hào)導(dǎo)航系統(tǒng)保留了北斗現(xiàn)有系統(tǒng)的短報(bào)文服務(wù)，即通信功能，這是其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)不具備的能力。目前，短報(bào)文功能已在地震救災(zāi)、搜救驢友等方面發(fā)揮了重大功效。
張立新說(shuō)，北斗三號(hào)的星間鏈路讓太空中上百顆衛(wèi)星聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)了高軌、中軌衛(wèi)星及地面站的鏈路互通。在衛(wèi)星之間搭建的通信測(cè)量鏈路被稱為星間鏈路，星間鏈路是北斗三號(hào)實(shí)現(xiàn)全球?qū)Ш椒?wù)功能的重要手段。
“我國(guó)在國(guó)土范圍之外的地面站很少，星間鏈路能夠讓我們看不見(jiàn)的、在地球的另一面的北斗衛(wèi)星，與我們頭頂?shù)谋倍沸l(wèi)星取得聯(lián)系。”北斗三號(hào)的星間鏈路系統(tǒng)還能與其他類型衛(wèi)星相關(guān)聯(lián)，從而構(gòu)建我國(guó)的天基綜合信息網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)我國(guó)衛(wèi)星之間的聯(lián)網(wǎng)。
據(jù)了解，星間鏈路是北斗衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)自主導(dǎo)航的關(guān)鍵。所謂自主導(dǎo)航，就是指即使地面站全部失效，30多顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星也能通過(guò)星間鏈路提供精準(zhǔn)定位和授時(shí)，地面用戶通過(guò)手機(jī)等終端接收導(dǎo)航衛(wèi)星的信號(hào)，仍舊能進(jìn)行定位及導(dǎo)航。
伴隨國(guó)家“一帶一路”建設(shè)的步伐，北斗“走出去”的腳步正在不斷加快，影響力不斷擴(kuò)大。隨著系統(tǒng)建設(shè)的加速推進(jìn)，2018年北斗全球系統(tǒng)將率先覆蓋“一帶一路”沿線國(guó)家，為相關(guān)國(guó)家和地區(qū)提供更加精準(zhǔn)的服務(wù)。未來(lái)，行走的北斗系統(tǒng)不僅惠及“一帶一路”沿線國(guó)家和地區(qū)，還將更精準(zhǔn)、更優(yōu)質(zhì)、更可靠的服務(wù)造福全人類，成為名副其實(shí)的“世界的北斗”。
