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11月19日凌晨,西昌一道沖天火光,北斗再添兩顆新星。北斗三號基本系統星座部署圓滿完成,中國北斗邁出從國內走向國際、從區域走向全球的“關鍵一步”。

    “北斗三號不僅覆蓋范圍提升至全球,在技術體制上也實現性能提升和服務擴展,定位精度提升至2.5—5米,較北斗二號提升1至2倍。”北斗衛星導航系統總設計師楊長風說,“在北斗二號向北斗三號過渡過程中,能夠確保老用戶無感知,新用戶提性能,最終實現技術的新老更替。”

    時間感更強,設備更強悍

    北斗三號有更強的時間感,這對一個負責給用戶授時的系統至關重要。因為它使用更高性能的銣原子鐘和氫原子鐘,兩者的天穩定度分別為E-14量級和E-15量級,這意味著人類歷史之書全部翻完,北斗衛星也誤差不了1秒。

    原子鐘利用原子躍遷頻率穩定的特性來獲取精準時間頻率信號,是導航衛星的心臟。剛發射的兩顆北斗導航衛星,均裝載了航天科工二院研制的星載原子鐘,相比前代產品其體積更小,重量更輕。

    而且,北斗三號衛星通過采用星間鏈路等新技術,讓空間信號精度優于0.5米。

    北斗三號的信號質量更好,因為它有性能更優的互操作信號B1C,同時在全球系統中,將B2I信號升級為性能更優的B2a信號。

    另據航天科工介紹,他們為剛發射的北斗配備了高質量的聲表面波濾波器、鋅銀蓄電池組、電連接器、繼電器、晶體元器件和緊固件,在宇宙惡劣環境下更皮實。

    楊長風說,北斗下一步計劃“一是在進一步提高基本導航服務能力基礎上,按照國際民航標準提供星基增強服務;二是按照國際搜救衛星組織標準,提供國際搜索救援服務;三是在全面兼容北斗二號短報文服務基礎上,服務容量提升10倍,用戶機發射功率大大降低,短報文服務能力大幅提升,用戶終端小型化、集成化,使用更方便”。

    精確到車道的定位服務即將成真

    北斗和GPS等定位系統的原理,是用戶同時接受多個定位衛星的廣播信號,以計算出自己的所在位置。北斗三號是北斗的升級版。北斗定位今后不光會靠衛星,還有一張細密的地面站網輔助,讓定位精確到幾厘米。

    換句話說,在北斗的幫助下,未來導航軟件能準確地判斷你的車是在中間車道,還是左轉車道。誤差只有幾厘米的動態高精度定位服務,將在全球推廣。

    北斗衛星還有地基增強系統的全國網格輔助,增強定位精度。科技日報記者曾經觀摩過這種更強的定位系統演示,汽車使用基于北斗星地結合的導航系統,在地圖上的軌跡可清晰地顯示出它變換車道;相比之下,傳統導航定位軌跡擺動幅度達十幾米。

    北斗系統提供的服務,定位精度將可達到2—5厘米,這種又快又準的新一代定位,不光能服務汽車導航和自動駕駛,還有助于無人機送貨。有了厘米級定位,無人機就不會把貨送到你的鄰居家了。

    更重要的是,導航行業最重視的“首次定位時間”,有望被中國系統縮短到5秒。之所以大大縮短首次定位時間,主要因為國內建設了2200個北斗地基增強站。這些站點配合衛星,為用戶提供信號。

    據之前消息,民營企業參與的,配合北斗開發的“天音計劃”,未來將為全球包括沙漠、海洋、高空等無網絡覆蓋區域、網絡覆蓋斷續的區域提供7×24小時高可用的動態厘米級定位服務。

    破紀錄的發射密度

    北斗系統建設在工程全線的團結努力下,實現了“中國速度”。完成此次發射任務后,短短1年時間內,先后完成11次發射任務,將19顆北斗三號導航衛星和1顆北斗二號導航衛星送入預定軌道,組網發射最短間隔17天,創造了北斗組網發射歷史上高密度、高成功率的新紀錄。

    2009年,北斗三號工程啟動。2017年11月5日,在西昌衛星發射中心執行了首次北斗三號組網衛星發射任務。特別是2018年7月份以來,已執行7次任務、發射12顆北斗導航衛星。

 

          作者:高博                    來源:科技日報11月20日


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