深讀丨讓中國時空信息掌握在自己手中，北斗為什么能？

2021-09-13 09:19:17  來源：點點湖南  作者：  閱讀：

“河漢縱且橫，北斗橫復直。”自古，中華民族就以北斗七星指方向、辨四季、定時辰。而今，當人類仰望星空，由我國自主建設(shè)運行的北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)閃耀蒼穹。


2020年7月31日，習近平總書記在北京宣布北斗三號全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)正式開通，標志著北斗邁向全球服務(wù)新時代。至此，中國北斗正式登上世界舞臺。



▲北斗三號衛(wèi)星。

“目前北斗三號全球系統(tǒng)提供七種服務(wù)，自2020年7月正式建成開通以來，持續(xù)穩(wěn)定運行，服務(wù)性能世界領(lǐng)先?！?/span>在湖南省政府新聞辦9月8日召開的新聞發(fā)布會上，中國衛(wèi)星導航系統(tǒng)管理辦公室副主任陳谷倉介紹了北斗現(xiàn)狀。

那么，作為中國第一個面向全球提供公共服務(wù)的重大空間基礎(chǔ)設(shè)施，北斗到底意味著什么？

順應(yīng)國情
北斗踏出自己的發(fā)展節(jié)奏

上世紀90年代初，海灣戰(zhàn)爭在全世界的注視下打響，美國GPS全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)第一次以武器制導的形式大獲成功。這場現(xiàn)代戰(zhàn)爭讓中國與世界愈發(fā)強烈地意識到，擁有自己的衛(wèi)星導航系統(tǒng)已經(jīng)成為一個世界大國的重要標志、成為大國競爭的科技制高點。

1994年，世界首個全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)GPS全面建成。此時，中國北斗一號系統(tǒng)則剛剛立項。

同樣是建設(shè)全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)，美、俄和歐盟選擇搞“一步建全球”。我國起步晚、底子薄，明智選擇分步走，先解決有無、滿足急需，切實做到“把每個銅板都用在刀刃上”。

早在1983年，“863計劃”倡導者之一陳芳允院士便創(chuàng)造性地提出“雙星定位”構(gòu)想。這一方案，能以最小星座、最少投入、最短周期實現(xiàn)“從無到有”。

后來，北斗系統(tǒng)首任工程總設(shè)計師孫家棟院士，進一步組織研究提出“三步走”發(fā)展戰(zhàn)略，決定先建試驗系統(tǒng)，然后再建區(qū)域系統(tǒng)，最后建成全球系統(tǒng)。

自立項至今，北斗系統(tǒng)建設(shè)堅持“一張藍圖繪到底”，一步一個腳印踏出了自己的節(jié)奏。2000年建成北斗一號試驗系統(tǒng)，使我國成為世界第三個擁有自主衛(wèi)星導航系統(tǒng)的國家。2012年建成北斗二號區(qū)域系統(tǒng)，為亞太地區(qū)提供服務(wù)。2020年建設(shè)北斗三號全球系統(tǒng)，實現(xiàn)了中國人孜孜以求的“全球夢”。



▲2020年6月23日，北斗三號全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)最后一顆組網(wǎng)衛(wèi)星在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心點火升空。（圖源：新華社）

奮斗沒有休止符，追夢永遠在路上：2035年左右，我國將以北斗系統(tǒng)為核心，建設(shè)完善更加泛在、更加融合、更加智能的國家綜合定位導航授時體系。

追求卓越，北斗練出“獨門絕技”

很多人不禁會問，與現(xiàn)在已有的那些導航系統(tǒng)相比，北斗到底有什么不同？可以先來看一個案例：2020年7月6日，湖南省常德市石門縣雷家山發(fā)生了該縣近70年來規(guī)模最大的一次山體滑坡，造成省道部分路段損毀、一個小型電站毀壞、5棟房屋垮塌，但在山體滑坡前，所有人員都已經(jīng)被成功轉(zhuǎn)移，沒有人員傷亡。

此次人員的安全轉(zhuǎn)移，正得益于北斗衛(wèi)星的高精度地災(zāi)監(jiān)測預警系統(tǒng)提前通風報信。石門縣在雷家山地災(zāi)隱患點安裝了該系統(tǒng)，共有11個監(jiān)測點位。6月24日，石門縣接到系統(tǒng)發(fā)出的地質(zhì)災(zāi)害橙色預警，馬上轉(zhuǎn)移安置了危險區(qū)6戶20名村民。7月6日下午山體滑坡發(fā)生前，當?shù)赜旨皶r轉(zhuǎn)移了疑似危險區(qū)的8戶13位村民。

這只是北斗導航系統(tǒng)的牛刀小試。作為全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)中的后來者，北斗系統(tǒng)除了具有傳統(tǒng)的定位、導航、授時功能外，還擁有特色服務(wù)。例如北斗系統(tǒng)的短報文通信功能，開創(chuàng)了通信導航一體化的獨特服務(wù)模式。



▲北斗三號系統(tǒng)30顆衛(wèi)星分布在三個軌道面上。

其他衛(wèi)星導航系統(tǒng)僅能無源定位，因而用戶只能知道“我在哪”。而北斗用戶不但自己知道“我在哪”，還能告訴別人“我在哪”以及“在干什么”。比如突發(fā)地震、海上遇險時，在其他通信手段失效的情況下，北斗短報文通信可以成為傳遞求救信息、拯救生命的最后保險索。

如今，北斗三號已成為國際上第一個將多功能融為一體的全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)。其在全面兼容北斗二號系統(tǒng)短報文通信服務(wù)的基礎(chǔ)上，區(qū)域短報文發(fā)送能力從120漢字提高到1000漢字，支持用戶數(shù)量從50萬提高到1200萬，而且能實現(xiàn)40漢字的全球短報文通信。此外，北斗三號系統(tǒng)還可以提供星基增強、國際搜救、精密單點定位、地基增強等多樣化服務(wù)，能更好地滿足用戶的多元化需求。

融合發(fā)展
北斗讓美好的想象成為現(xiàn)實

從火神山、雷神山醫(yī)院測繪到無人機防疫消毒，再到為珠穆朗瑪峰測高，天上的北斗已經(jīng)來到我們身邊，與我們息息相關(guān)。國產(chǎn)北斗基礎(chǔ)產(chǎn)品已出口120余個國家和地區(qū)，向億級以上用戶提供服務(wù)。



▲新疆牧民正在給駱駝佩戴北斗衛(wèi)星導航項圈。（圖源：天山網(wǎng)）

據(jù)統(tǒng)計，2020年第一季度，在中國入網(wǎng)的智能手機，已經(jīng)有70%以上提供北斗服務(wù)；共享單車配裝北斗終端實現(xiàn)精細管理，牧民坐在家里就能通過北斗項圈放牧牛羊；支持北斗系統(tǒng)的手表、手環(huán)、學生卡，更加方便和保護人們?nèi)粘Ｉ睢Ｍㄟ^“北斗+支付”，能對1秒鐘內(nèi)成百上千的股票、車票購買申請進行精確排隊，按序辦理。

北斗衛(wèi)星系統(tǒng)的精準授時功能讓中國人把時間這一物質(zhì)周期變化的規(guī)律掌握在自己手里。

每顆北斗衛(wèi)星都裝載著高精度原子鐘，通過原子躍遷計時，代表了目前人類對精準時間計算的極致。每天上午6：10，京張高鐵動車組準時出站。這是中國第一條智能高鐵，出發(fā)、過站和抵達，與列車時刻表是否相符，考驗著對時間的精準把控。在每小時350公里的最高速度下，以北斗授時為基準，京張高鐵實現(xiàn)運行、故障、通信和自動化程序的時間同步，列車自帶的北斗多合一天線，將列車的時間位置等信息進行實時監(jiān)控。



▲京張高鐵首趟復興號智能動車組G8811次列車。（圖源：央視網(wǎng)）

如今，北斗系統(tǒng)已全面服務(wù)交通運輸、公共安全、救災(zāi)減災(zāi)、農(nóng)林牧漁、城市治理等行業(yè)，融入電力、金融、通信等國家核心基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，與新一代通信、區(qū)塊鏈、互聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新技術(shù)深度融合，廣泛進入大眾消費、共享經(jīng)濟和民生領(lǐng)域，不斷將美好的想象變?yōu)楝F(xiàn)實。

“北斗應(yīng)用只受想象力限制?！?/span>面向未來，這句話精辟地勾勒出了北斗應(yīng)用發(fā)展的無限可能和廣闊前景。

目前北斗系統(tǒng)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)處于高速發(fā)展階段，以“北斗服務(wù)世界，應(yīng)用賦能未來”為主題的首屆北斗規(guī)模應(yīng)用國際峰會也將于9月16日-17日在長沙舉行。

此次峰會將邀請世界衛(wèi)星導航領(lǐng)域?qū)＜覍W者，放眼世界衛(wèi)星導航系統(tǒng)發(fā)展大勢，不斷突破傳統(tǒng)應(yīng)用與產(chǎn)業(yè)化的邊界，推介北斗產(chǎn)業(yè)發(fā)展成果，積極推動國際交流合作，努力實現(xiàn)與世界其他衛(wèi)星導航系統(tǒng)的兼容與互操性，為全球用戶提供更高性能、更加可靠和更加豐富的服務(wù)，感受北斗服務(wù)全球、造福人類的美好未來。

（紅網(wǎng)·燃青年工作室出品）







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