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北斗衛星導航系統的前世今生
來源: | 作者:ksadmin | 發布時間: 1591天前 | 3079 次瀏覽 | 分享到:
全球導航衛星系統(GNSS,Global Navigation Satellite System)。文中提到,“進入實質性運作階段的全球導航衛星系統主要包括美國GPS、俄羅斯GLONASS(格洛納斯)、歐洲GALILEO(伽利略)和中國北斗衛星導航系統(BDS)”。實際上,中國發展北斗衛星導航系統(BDS)的經歷一波三折,堪稱為國家勵志版的“昨天你對我愛理不理,今天我讓你高攀不起”。

全球導航衛星系統(GNSS,Global Navigation Satellite System)。文中提到,“進入實質性運作階段的全球導航衛星系統主要包括美國GPS、俄羅斯GLONASS(格洛納斯)、歐洲GALILEO(伽利略)和中國北斗衛星導航系統(BDS”。實際上,中國發展北斗衛星導航系統(BDS)的經歷一波三折,堪稱為國家勵志版的“昨天你對我愛理不理,今天我讓你高攀不起”。

 那么,站在科普(八卦)的視角,“中國北斗導航系統的前世今生”究竟是怎樣的一出大戲呢?

小博科普|北斗衛星導航系統的前世今生


(一)坊間傳言:迷路的“銀河號”和丟失目標的導彈

★★★“銀河號”事件★★★

1993723日,美國以獲得情報為由,指控中國“銀河號”貨輪向伊朗運輸制造化學武器的原料,并威脅要對中國進行制裁。當時,美國局部關閉了該船所在海區的GPS導航服務,這條船變成無頭蒼蠅,不知道該向哪個方向行駛。同時,美國向“銀河號”所在的國際公海,派出了兩艘軍艦和五架直升飛機。

 銀河號被扣留長達三周之久,94日,“銀河號”貨輪上最后一個貨箱被檢查完畢,沒有發現任何化學武器,“銀河號”被迫中止正常航運長達33天。

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▲“銀河號”貨船

★★★丟失目標的導彈★★★

1995-1996年,第五次臺海危機爆發。PLA(解放軍)決定開展一次大規模軍事演習,震懾一下對岸不懂事的小兄弟。

以下是坊間傳言——

PLA向距離臺灣附近的東海海域發射了3枚導彈,以示警告。發射的第一枚導彈準確命中目標,就在所有人為這次成功歡呼的時候,緊接著發射的第二枚和第三枚導彈突然無法追蹤,最終導致導彈大大偏離了原定的落點范圍。事后的軍事分析表明,是美軍做了手腳,這兩次發射失敗由GPS信號突然中斷造成。

以下源引百度百科詞條——

第一次導彈發射及軍事演習

1995721日至728日,中國人民解放軍從江西鉛山導彈基地試射東風15導彈6枚,攻擊預定目標,富貴角北方約70海里處。7211時,距離富貴角北方命中區481公里的鉛山基地以東某地點,先后發射2枚東風15導彈;722日零時跟2時,先后試射2枚東風15導彈;7242時跟4時,先后發射2枚東風15導彈,6枚均命中目標區。

第二次導彈發射及軍事演習

199638日至315日,中國人民解放軍在福建永安和南平導彈部隊基地,進行“聯合九六”導彈射擊演習。發射4枚東風15導彈點火升空,并迅速越過臺灣海峽,飛向鎖定目標。38日零時跟1時,從永安分別試射2枚東風15導彈,落在高雄外海西南30150海里目標區;而同步時間前后不到十分鐘,381時,從南平發射一枚東風15導彈,落在基隆外海29海里處目標區。

1996312日至320日間,解放軍海、空部隊在東海與南海展開第二次實彈軍事演習。航空兵力之戰術操演和編隊航行、火炮、導彈射擊及??章撚?,該島離臺灣當局實際控制的島嶼不足10海里。

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1996年美國兩個航母戰斗群靠近臺灣海域

(二)伽利略計劃:被始亂終棄的尷尬經歷

在上世紀90年代的局部戰爭中,GPS出盡風頭。利用GPS系統提供定位的導彈或戰斗機可以對地面目標進行精確打擊,給歐洲國家留下深刻印象。歐洲國家為了減少對美國GPS系統的依賴,同時為了在未來的衛星導航定位市場上分一杯羹,決定發展自己的全球衛星定位系統。經過長達3年的論證,20023月,歐盟15國交通部長會議一致決定,啟動“伽利略”導航衛星計劃。

“伽利略”計劃提出不久,歐盟委員會副主席德帕拉西奧在與當時的中國國務院總理朱镕基會晤時表示希望中國參與“伽利略”計劃(中國當時已開始實施北斗衛星導航系統),得到中國的積極回應。隨后,中國投入2.3億歐元,和歐盟簽署協議成立中歐衛星導航技術培訓合作中心,并成立“伽利略”衛星導航有限公司。

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▲伽利略衛星

塑料姐妹花,很快便分家。2007年,歐洲突然將中國排除出伽利略導航系統核心成員國,并以知識產權問題等不再讓中國參與核心設計。中國被迫退出伽利略計劃。

(三)國人雄起:北斗衛星導航系統王者歸來

早在2000年,中國便開始探索和發展擁有自主知識產權的衛星導航系統,即北斗衛星導航系統(BeiDou Navigation Satellite System,BDS)。參與伽利略計劃的不愉快則體驗則加快了這一進程。

圖片來源:微信公眾號“中國北斗衛星導航系統”

★★★北斗一號:試驗探索 覆蓋中國周邊★★★

北斗第一階段叫“北斗一號”?!氨倍芬惶枴毕到y是由3顆導航定位衛星組成的,前兩顆發射于2000年,第3顆發射于2003年。別看只有3顆小衛星,這3顆小衛星,組成完整的衛星導航定位系統,形成區域有源服務能力。

與美國和俄羅斯的全球導航衛星相比,“北斗一號”系統尚有較大差距。首先,覆蓋范圍只初步具備中國周邊地區的定位能力;其次是定位精度低,無法定位高速移動的目標,不能用于軍事用途。雖然此時北斗1號缺陷很明顯,能力很有限,但對我國衛星導航系統發展有著里程碑意義。作為中國獨立自主建立的首個衛星導航系統,它打破了美、俄在此領域的壟斷地位,使中國成為世界第三個建立了完善衛星導航系統的國家。

★★★北斗二號:服務亞太 性能經得起考驗★★★

2007年開始,北斗加速進入“北斗二號”時代?!氨倍范枴毙l星導航系統由16顆衛星組成,2012年發射的第16顆衛星與先期發射的15顆衛星實現組網,擁有了覆蓋亞太大部分地區的導航服務能力。

“北斗二號”并不是“北斗一號”的簡單延伸,它克服了“北斗一號”系統存在的缺點,提供海、陸、空全方位的全球導航定位服務。

沒有壓力就沒有動力,沒有激烈的國際競爭就沒有北斗的“中國速度”。由于中國起步較晚,最適合衛星導航的黃金頻段已全部被美俄占用。在盡力爭取下,國際電聯開放一小段公共頻率,供給各國衛星導航使用。2000年,北斗和歐盟伽利略系統同時成功申報。按照國際電聯規則,必須在7年有效期內成功發射導航衛星。

2007416日,北京從首顆“北斗二號”獲得清晰信號。這一刻,距離國際電聯規定的頻率申請失效最后期限不到4個小時?!氨倍范枴币伙w沖天,趕上了建設全球衛星導航系統的最后一班車!從2007年發射首顆“北斗二號”衛星到2012年完成第16顆,發射時間間隔越來越短,最終成功實現區域組網。2012年,“北斗二號”定位導航系統開始向亞太地區提供無源定位、導航和授時以及短報文通信服務,系統運行良好,性能穩步提升。

在北斗的成長中,科學家們堅持“邊建邊用,以用促建”原則,力求讓用戶得到最好的服務?!氨倍范枴毕到y,除了還不能達到全球覆蓋,從性能方面講已經與美國GPS不相上下,甚至在互動性上優于GPS。

★★★北斗三號:星間鏈路 護航全球組網時代★★★

“中國的北斗,世界的北斗”。到2018年年底,將有18顆北斗衛星發射升空,服務區域覆蓋“一帶一路”國家及周邊國家;到2020年,將完成35顆“北斗三號”衛星的組網,向全球提供相關服務。

相對于“北斗二號”區域系統,“北斗三號”具備高精度、高可靠、高保險、多功能等特點,已具備從服務區域到服務全球的能力。同時,“北斗三號”實現了下行導航信號升級與改造等關鍵技術方面的突破,實現了與“北斗二號”下行導航信號的平穩過渡,并增加了新的導航信號,為用戶提供更為優質的服務。由于中國不可能像GPS一樣在全球建立地面站,星座星間鏈路技術成功解決境外衛星的數據傳輸通道問題,實現了衛星與衛星、衛星與地面站的鏈路互通。與太空兄弟手拉手,心相通,是北斗的一大特色。

“北斗+物流”、“北斗+支付”、“北斗+農業”、“北斗+牧業”、“北斗+漁業”、“北斗+水利”……未來,北斗將實現世界全域覆蓋、全時聯通,推動萬物互聯時代的加速到來。

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▲北斗衛星組網


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