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43颗卫星到底有什么不同?从42、43双星发射解读中国北斗
发布日期:2018-11-30 17:40:53
       “上次看新闻北斗好像还只有23颗卫星,怎么就发射第42、43啦好神速呀!

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       从2017年11月第一颗北斗三号导航卫星发射至今,仅一年时间内,北斗导航就圆满完成了11次发射任务,成功将19颗北斗三号导航卫星和1颗北斗二号导航卫星送入预定轨道。如此高密度发射期,在这么多年的北斗卫星发射进程中也是史无前例的。
      就在11月19日凌晨,第42、43颗北斗导航卫星以“一箭双星”的方式成功发射。据悉,此次成功标志着我国北斗三号基本系统星座部署已然完成,北斗三号系统开通运行近在眼前,北斗导航向全球化又前进了关键一步。
 
        “哇,43颗这么多吗?即使是这样北斗三号基本系统也尚未提供全球服务,好像很废柴?”
       “之前不是说35颗覆盖全球吗?为什么有43颗了?”
 
        北斗导航第43颗卫星,其实是从07年北斗第一颗参与组网的“北斗二代”开始算起的,其中包含提供区域定位服务的“北斗二代”24颗,组网“北斗三代”的只有19颗。
       也就是说,覆盖全球的35颗卫星,现在实际上只发射了19颗,预计直到2020年,由5颗地球静止轨道卫星和30颗非地球静止轨道卫星组成的北斗三号系统,才能正式建成。
       作为迈向全球的关键,相较北斗二号的铷原子钟,北斗三号卫星还加载了更高性能的氢原子钟。星载原子钟的稳定性是卫星定位能否准确的关键,铷原子钟的稳定度量级为1E-14,氢原子钟的稳定度量级为1E-15,这一改变大大降低了时间误差值,可将定位精度提升到原来的1到2倍,达到2.5至5米!在过去很长一段时间里,美国、欧洲为打压我国导航卫星发展,禁止运输星载原子钟,我国一直处于被动状态。经过科研人员十多年的坚持努力,不懈探索,方有此突破。
       不仅如此,北斗三号卫星系统还增添了星间链路新技术,实现卫星互传通信功能,降低了对地面站的依赖性,保障卫星的独立运行。同时相较GPS采用的UHF频段,北斗三号选用更高频的Ka频段通信,频带更宽容量更大,传输能力强,同时具备设备小,抗干扰能力强等优良特性。据相关数据显示,北斗三号卫星通过星间链路在空间中传输信号的精度已可优于0.5m。
       同时,根据《北斗系统空间信号接口控制文件B1C》与《北斗系统空间信号接口控制文件B2a》,通过测试之后,三号卫星正式增加了性能更优的操作信号B1C,并将其上的B2I信号优化为B2a信号。这样做,将三代的可操作波段调整到1,575MHz和1,176MHz附近。在现有的全球市场中,B1C、B2a信号附近波段为普遍电子设备广泛接受。如此一来,电子终端设备在可以接收GPS信号的同时,也接收到北斗导航的信号,为北斗导航迈向全球打下坚实基础。
   
       那么35颗覆盖全球,比美国GPS的24颗多,是好是坏? 
      实际上,这是卫星分布轨道的方案不同的结果。
      美国GPS以6轨4星的运行方式提供服务,我国著名卫星导航定位专家,中国工程院院士许其凤教授曾批评道,"作为GPS高度角大于35度的卫星,需要四颗卫星才能定位,所以在城市经常出现这个问题,对于打仗复杂地形也容易出现。"这种布局方式,卫星分布不够密集,这就导致了在很多交通复杂的地区,经常会出现定位不准确的情况。而北斗三号的布局设计能够很好的解决这一问题。
 
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6轨4星(6个轨道面,每个轨道面上4颗卫星)
      北斗三代拟采用3轨9星的排布方式,每个轨道之间呈120度,每个轨道面9颗卫星,这样的分布更加均匀密集,将可确保,在全球任意位置,任意时刻上空都保持有4颗卫星。
      如此算来,3x9=27,怎么会需要35颗呢?
      我们所说的35颗,除了27MEO(中高轨道卫星)主要提供定位之外,还有3颗IGSO(倾斜轨道同步卫星)和5颗GEO(同步轨道静止卫星)辅助运行并完成北斗导航的其他功能,譬如北斗独特的短报文服务。
 

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3轨9星(三个轨道面,一个轨道面上9颗卫星)
 
       北斗导航系统的研发,是参考学习美国GPS系统,俄罗斯GLONASS系统以及欧盟“伽利略”系统的综合考量,追求更好更快的发展,逐步完善以求最优结果。
       北斗导航系统的研发,是参考学习美国GPS系统,俄罗斯GLONASS系统以及欧盟“伽利略”系统的综合考量,追求更好更快的发展,逐步完善以求最优结果。并且北斗三号系统将成为第一个能够在全球范围内提供短报文通信服务的导航系统,相比二号其服务容量增加了10倍,而用户机发射功率降低10倍,其用户终端小型化、集成化,使用更方便,在国际上可谓是一枝独秀。
 
       “中国的北斗,世界的北斗!”
 
       在汶川大地震中初显威力的北斗二号,于灾后救援行动中发挥了重要作用,在不久将来,北斗势必也会成为全球的后援与保障——北斗三号导航系统,将按国际民航标准与国际搜救卫星组织标准,面向全球分别提供星基增强服务与国际搜索救援服务。
       科技兴国,振兴的是经济,也是民族之魂。北斗以中华民族的仁爱精神,不分国界,为全世界人民的安全保障提供助力,十分值得赞颂
       在未来的两年里,北斗还将发射6颗北斗三号MEO卫星、3颗北斗三号IGSO卫星和2颗北斗三号GEO卫星,让我们一起期待倒数,等待2020年北斗服务范围覆盖全球的时刻吧!也让我们拭目以待,在北斗“第三步”的2035年,又会带给世界怎样泛在、融合、智能的综合时空体系!
      在落后二十多年的劣势之下,迎头赶上,
      在历经“伽利略”之路的曲折之后,重新出发,
      在资源备受打压的环境里,夹缝生花,
      中国的北斗,世界的北斗幸不辱命! 
       作为北斗人,在这一刻感到骄傲的同时,
      小编也忍不住要为北斗全线奋斗人员鼓掌!
      北斗是最好的,母庸质疑。
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