北斗卫星导航系统是我国自主建设、独立运行的卫星导航系统,是为全球用户提供全天候、全天时、高精度的定位、导航和授时服务的国家重要空间基础设施。自2020年北斗全球卫星导航系统建成开通以来,我国在去年和今年先后发射了五颗北斗导航卫星,完成了北斗三号系统工程的收官之战。北斗卫星导航系统工程总设计师中国工程院院士杨长风表示,我们是联合国四大卫星导航定位服务的供应商,现在100多个国家都在使用我们的卫星导航系统。
北斗卫星导航系统(资料图)
2024年9月19日09时14分,我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭与远征一号上面级,成功发射第五十九颗、六十颗北斗导航卫星。该组卫星属中圆地球轨道(MEO)卫星,是我国北斗三号全球卫星导航系统建成开通后发射的第二组MEO卫星,入轨并完成在轨测试后,将接入北斗卫星导航系统。从中国卫星导航系统管理办公室获悉,此次发射的两颗卫星,将在确保北斗三号全球卫星导航系统精稳运行的基础上,开展下一代北斗系统新技术试验试用。
从1970年代开始,美国GPS系统的出现,几乎垄断了全球的卫星导航市场,依赖这一系统的国家,几乎无法想象没有GPS的日子。几十年来,GPS不仅改变了全球的定位技术,更成为了全球军事、商业等领域的关键工具,没有任何系统能够对它形成挑战,直到中国的北斗卫星导航系统悄然崛起。中国的北斗卫星系统从1990年代开始立项,并且历经了二十多年艰苦的技术攻关,终于在2020年完成了全球覆盖。
北斗三号采用了三种轨道卫星组成的混合星座,包括地球静止轨道(GEO)、倾斜地球同步轨道(IGSO)和中圆地球轨道(MEO)卫星;GPS为单一MEO轨道+双频信号(L1/L2)。相较于GPS 相对单一的卫星布局,存在代差优势。北斗系统采用第三代半导体(氮化镓)与激光通信技术;GPS III仍依赖传统砷化镓技术。相较于GPS,传输速率与抗干扰能力领先一代。北斗系统在亚太地区的定位精度可达到0.1米(军用),全球定位精度可达2-3m;GPS全球精度0.3米(军用),民用10米。北斗在定位精度上面更具优势。
GPS系统(资料图)
北斗独有的双向通信功能,支持用户发送120字以内的文字信息(如紧急救援定位),GPS无此功能。采用三频信号,比GPS的双频信号更能抵抗电离层干扰,定位稳定性更高。北斗与GPS在全球导航市场形成互补。北斗在亚太地区精度、抗干扰能力和通信功能上具有优势,且更强调自主性和安全性;GPS则凭借先发优势和全球覆盖占据更大市场份额。未来两者将持续迭代,北斗的短报文和高精度应用(如自动驾驶、灾害监测)有望进一步拓展其影响力。
从被卡脖子、被嘲笑到两百个国家排着队要接入北斗,中国人再一次靠自力更生做到了用实力说话。而这背后最闪闪发光的,就是那些默默付出的科学家们。他们才是一颗颗最闪亮的星,照亮了中国航天事业的未来。正是因为有了这群在别人看起来的“疯子”,才让中国卫星用二十六年走完了美国五十年的路。今天,中国的渔民出海、地震救灾、外卖出行都能享受到精准导航的服务。这都是因为中国有了自己的北斗,才让生活井然有序,生死不再看别人的脸色。
渔民出海(资料图)
该计划的成功实施,不仅对中国的经济发展和社会进步具有重要意义,也将为全球的互联互通做出巨大贡献。这体现了中国在航天科技领域的雄厚实力和远大目标,也预示着未来中国将持续在太空探索领域引领世界潮流。 值得一提的是,这项计划的推进离不开无数航天科研人员的辛勤付出,他们用自己的智慧和汗水,为中国的航天事业贡献着力量,为国家争光。