更强大的北斗三号卫星上天 定位精度将与美国GPS媲美

更强大的北斗三号卫星上天 定位精度将与美国GPS媲美

2017年11月07日 09:27:27 来源: 浙江新闻APP 作者:

　　这是北斗三号卫星的首次发射，也是党的十九大胜利召开后实施的首次航天发射，标志着中国北斗卫星导航系统步入全球组网新时代。

　　“卫星发射入轨后，将开展相关测试及入网验证，并适时对外开展服务。”中国北斗卫星导航系统总设计师杨长风说。

　　我国于20世纪后期开始探索适合国情的卫星导航系统发展道路，逐步形成“三步走”发展战略：2000年年底建成北斗一号系统，向中国提供服务；2012年年底建成北斗二号系统，向亚太地区提供服务；2020年前后建成北斗全球系统，向全球提供服务。

　　目前，前两步已实现，中国成为继美、俄之后世界上第三个拥有自主卫星导航系统的国家。

　　2009年，北斗三号工程正式启动建设。中国卫星导航系统管理办公室主任冉承其曾表示，北斗三号全球组网卫星的首次发射，将稳步推动北斗三号系统建设，加快北斗系统尽早服务全球，造福全人类。

　　据介绍，与北斗二号相比，北斗三号卫星将增加性能更优、与世界其他卫星导航系统兼容性更好的信号B1C；按照国际标准提供星基增强服务（SBAS）及搜索救援服务（SAR）。同时，还将采用更高性能的铷原子钟和氢原子钟，铷原子钟天稳定度为E-14量级，氢原子钟天稳定度为E-15量级。

　　“新技术使北斗三号的性能得到大幅提升，空间信号精度（SIS）优于0.5m。”杨长风说，北斗三号的定位精度将达到2.5-5米的水平，并在保留短报文功能的前提下提升相关性能。

　　杨长风还表示，新时代北斗发展蓝图是构建国家综合PNT体系建设，就是以北斗卫星导航系统为核心，建成天地一体、覆盖无缝、安全可信、高效便捷的国家综合PNT体系，显著提升国家时空信息服务能力，满足国民经济和国家安全需求，为全球用户提供更为优质的服务。

　　根据计划，2018年年底前后将发射18颗北斗三号卫星，覆盖“一带一路”沿线国家；到2020年左右，完成30多颗组网卫星发射，实现全球服务能力。

　　“未来，通过一箭双星或者多星的模式发射北斗三号卫星将是常态。”航天科技集团一院长征三号甲系列火箭副总设计师叶成敏说。

　　用于发射的长征三号乙属于长征三号甲系列运载火箭。长征三号甲系列运载火箭是我国目前现役发射次数最多的高轨中型运载火箭，自1994年首飞成功至今共完成了81次发射。

　　西昌卫星发射中心人力资源部主任林玉南表示：“截至目前，所有的北斗卫星均从这里飞向太空，成功率达到100%。”

　　组建于1970年12月的西昌卫星发射中心，是我国发射卫星最多的航天发射场，发射活动已突破百次。

　　这次发射的北斗导航卫星和配套运载火箭由中国航天科技集团公司所属的中国空间技术研究院和中国运载火箭技术研究院分别研制。

　　这是长征系列运载火箭的第253次飞行。

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　　更强大的北斗三号卫星来了，定位精度将与美国GPS相媲美

　　11月5日19时45分，在西昌卫星发射中心，长征三号乙运载火箭以“一箭双星”方式成功发射两颗北斗导航卫星。这两颗卫星属于中圆地球轨道卫星，是北斗三号第一、二颗组网卫星。成功进入轨道，标志着北斗卫星导航系统全球组网的开始。

　　相比北斗二号系统，北斗三号系统技术更先进、建设规模更大、系统性更强

　　此次两颗北斗三号卫星成功发射并入轨后，经测试及入网验证，可对外提供服务。作为全球组网的起步，北斗系统也将真正向全球卫星导航系统的角色接近，加快北斗系统尽早服务全球。

　　北斗三号系统建设是我国北斗系统“三步走”发展战略的第三步。相比北斗二号系统，北斗三号系统不仅是卫星组网从区域走向全球，同时技术更先进、建设规模更大、系统性更强。北斗三号卫星将增加性能更优的互操作信号，在进一步提高基本导航服务能力基础上，按照国际标准提供星基增强服务及搜索救援服务。北斗三号采用星载氢原子钟，其精度将比北斗二号的星载铷原子钟提高一个数量级。

　　据中国航天科技集团五院北斗三号工程副总设计师、卫星首席总设计师谢军介绍，在北斗二号性能的基础上，北斗三号导航系统在设计之初，就把目标放在尚未发射的第三代GPS导航卫星以及欧洲伽利略导航系统的设计指标上。

　　北斗三号全球导航系统的定位精度将提升1至2倍，达到2.5米至5米水平，建成后的北斗全球导航系统将为民用用户免费提供约10米精度的定位服务、0.2米/秒的测速服务，并且将为付费用户提供更高精度等级的服务。同时，卫星设计寿命达10年以上。随着北斗地基增强系统提供初始服务，可提供米级、亚米级、分米级甚至厘米级的服务。届时，中国北斗的精度将与美国GPS相媲美。

　　中国北斗具有自己的独特之处。谢军说，为了解决境外卫星的数据传输通道，北斗三号研制人员攻克了星座星间链路技术，虽然“看不见”在地球另一面的北斗卫星，但用北斗卫星的星间链路同样能与它们取得联系，这是北斗全球导航系统建设的一大特色。

　　此外，北斗三号在保留北斗二号短报文功能的同时提升相关性能。目前已在轨运行的北斗导航卫星分布在中圆轨道、地球静止轨道和同步倾斜地球轨道上。中圆轨道卫星可以游走全球，是GPS等卫星导航系统使用的通用轨道。地球静止轨道一般是通信卫星使用，运行于该轨道的北斗卫星可以发挥通信功能，使北斗具有短报文等特色功能。把短信和导航结合起来，是中国北斗卫星导航系统的一大特色。

　　从此次任务起，我国将迎来新一轮北斗组网卫星高密度发射。按规划，截止2018年底前，将发射18颗北斗三号组网卫星，覆盖“一带一路”沿线国家；到2020年左右，完成30多颗组网卫星发射，实现全球服务能力。

　　上面级一箭双星直接入轨发射，将是未来北斗三号卫星主要发射方式

　　据中国航天科技集团一院长三甲系列火箭副总设计师叶成敏介绍，此次发射任务使用的火箭是长三甲系列火箭中的长征三号乙火箭。该系列火箭被誉为“金牌火箭”，特别是2006年进入高密度发射后，创下了17天一发的火箭发射周期最短纪录。

　　目前，中高轨道卫星主要由长征三号甲系列火箭发射。由于西昌卫星发射中心所处纬度低、发射效费比高，长征三号甲系列火箭一直在此实施发射，因此西昌卫星发射中心迄今承担了所有的北斗卫星发射任务，被称为“北斗港”。

　　值得注意的是，此次发射是利用上面级方式将卫星送入轨道。北斗三号卫星由远征一号上面级承载，随长征三号乙运载火箭发射后，约3个半小时后，远征一号上面级将卫星送入目标轨道。这种采用上面级一箭双星直接入轨发射也将是未来北斗三号卫星工程的主要发射方式。

　　上面级是一种运载工具，是在原有的三子级火箭上面，增加相对独立的一级，形成“四级火箭”。它可以先后把不同的卫星直接送到工作轨道，因此也被称为“太空摆渡车”。在没有“太空摆渡车”时，运载火箭把卫星送入“转移轨道”后，卫星要通过自身变轨到达工作轨道。这个过程需要消耗数吨燃料，飞行数天。而“太空摆渡车”可以带着卫星在太空“接力”火箭飞行，仅用几个小时就能把卫星送入工作轨道。这样可减轻卫星自重、减少卫星燃料消耗和延长卫星使用寿命，并大大增强运载火箭的任务适应性。

　　北斗产业蓬勃发展，高精度服务更加面向大众、随需而用

　　专家认为，随着北斗三号的全球组网建设加速，乃至最后完成全球组网，会有更多国家、更多用户使用北斗系统，将进一步拉动北斗应用推广与产业化进程，带动北斗走出国门，走向世界。

　　据介绍，目前北斗导航型芯片模块销量已突破3000万片，高精度板卡和天线销量已占据国内市场30%和90%的市场份额，并输出到70余个国家和地区，其中“一带一路”沿线国家和地区30余个，应用于智能手机和其他消费类产品的国产芯片或IP核数量接近2200万。

　　北斗系统也正在和互联网、大数据、云计算等技术融合发展，实现“北斗地基增强网+高精度位置服务网+宽带移动互联网”互联互通、“北斗系统+高精度遥感数字地图+导航网格码+云计算平台”融合发展，以及“北斗导航+无线局域网+移动通信+卫星通信等”一体化芯片研发。

　　在北斗高精度服务方面，在国家北斗地基增强系统基础上，面向大众、触手可及、随需而用的公共服务正在不断开发和提供。

　　通过北斗高精度，手机定位可以实现1米的定位精度，特别是在卫星信号观测环境较差、短时间完全遮挡的情况下，手机终端通过高精度定位解决方案中的增强定位服务，可解决手机用户在高架下、隧道、车库等情况下无法定位的问题。

　　在共享单车应用方面，北斗高精度定位可以实现共享单车1米精度的定位，大大减少定位误差，方便用户找车。此外，北斗高精度还能提供电子围栏，利用厘米级精度定位进行测量划定，支持后台对高精度定位的共享单车是否停放到规定区域做出判断，方便引导规范停车，减少城市管理成本。

责任编辑： 杨雅