天上多了顆“北斗星”

4月15日，我國的長征三號丙運載火箭推舉著北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)第二顆衛(wèi)星從西昌衛(wèi)星發(fā)射中心騰空而起。4月20日，衛(wèi)星成功定點于靜止軌道預設(shè)位置。

北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)之“試驗版”

北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)的研發(fā)始于20世紀90年代。2000年10月31日和12月22日，兩顆北斗一號導航試驗衛(wèi)星被成功送上太空，并最終依次定點于地球赤道上空3.6萬千米高的靜止軌道預設(shè)位置。2003年5月25日和2007年2月3日，第三顆和第四顆北斗一號靜止軌道導航試驗衛(wèi)星又成功發(fā)射。這4顆衛(wèi)星組成了北斗衛(wèi)星導航試驗系統(tǒng)即第一代北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)。

衛(wèi)星導航系統(tǒng)的應(yīng)用，是指利用其發(fā)送的位置、速度及時間信息，對目標進行定位、導航和監(jiān)管，具有多領(lǐng)域、全天候、連續(xù)性和實時性提供導航、定位和授時服務(wù)的特點。衛(wèi)星導航的實質(zhì)是把地面導航臺搬到太空，在空間設(shè)置基準點。因此，首先要發(fā)射導航衛(wèi)星，才能建立衛(wèi)星導航系統(tǒng)。衛(wèi)星導航系統(tǒng)通常由導航衛(wèi)星、地面臺站和用戶定位設(shè)備三個部分組成。導航衛(wèi)星就是為地面、海洋、空中和空間用戶導航定位的人造地球衛(wèi)星。星上裝有專用無線電導航設(shè)備。與美國和俄羅斯建設(shè)衛(wèi)星導航系統(tǒng)起步不同，它們都是發(fā)射多顆衛(wèi)星組成空間星座，追求具有全球和近地空間的立體覆蓋能力，而我國受到財力支持的限制，一開始是發(fā)射靜止軌道導航衛(wèi)星，只能實現(xiàn)以本國為主的區(qū)域性地面和空間覆蓋。

作為軍民兩用的信息系統(tǒng)，北斗衛(wèi)星導航試驗系統(tǒng)的建成使我國成為世界上第三個擁有衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)的國家。該系統(tǒng)能夠全天候、全天時地通過雙星定位方式開展工作，兼有定位導航、授時應(yīng)用、短電文通信三大基本功能和多項擴展功能。自2002年投入試運行以來，已在我國森林防火、水利防汛、導航通信、交通運輸、信息采集、監(jiān)控救援、安全保衛(wèi)等領(lǐng)域獲得行業(yè)局部應(yīng)用。在2008年汶川抗震救災(zāi)中，該系統(tǒng)發(fā)揮了獨特優(yōu)勢。

北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)之“升級版”

目前我國對衛(wèi)星導航服務(wù)需求仍很強烈，而北斗衛(wèi)星導航試驗系統(tǒng)尚難滿足這一需要，因而更多用戶采用了美國全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)終端設(shè)備即GPS接收機。在加速推進現(xiàn)有北斗衛(wèi)星導航試驗系統(tǒng)應(yīng)用的同時，我國已經(jīng)著手建立新一代即第二代衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)。該系統(tǒng)又稱為北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)，可理解為北斗衛(wèi)星導航試驗系統(tǒng)的“升級版”。該系統(tǒng)中的第一顆衛(wèi)星已于2007年4月14日發(fā)射成功，今明兩年，我國要發(fā)射10顆左右的北斗導航衛(wèi)星，建成覆蓋亞太地區(qū)的區(qū)域性衛(wèi)星導航系統(tǒng)。

我國確定建設(shè)的第三代衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)是覆蓋全球的北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)。按照計劃，最早在2015年最遲在2020年建成使用。該系統(tǒng)由分布在多條繞地軌道上的導航衛(wèi)星和少數(shù)幾顆備份星共計35顆衛(wèi)星組網(wǎng)而形成空間部分，配以相應(yīng)的地面臺站，能為世界各地持有終端設(shè)備的用戶提供導航定位服務(wù)，給全球定位需求者以更多選擇。

作為信息基礎(chǔ)和戰(zhàn)略設(shè)施的重要組成部分，衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)已成為衡量一個國家綜合國力的重要標志。美國就曾把全球定位系統(tǒng)GPS譽為本國繼阿波羅飛船和航天飛機之后取得的又一重大科技成就。信息專家認為，衛(wèi)星導航定位技術(shù)在經(jīng)濟社會發(fā)展中的應(yīng)用越來越廣泛，已成為繼蜂窩移動通信和互聯(lián)網(wǎng)之后的第三大IT經(jīng)濟新增長點。與GPS幾乎同時起步建設(shè)的俄羅斯格洛納斯全球?qū)Ш较到y(tǒng)，目前在軌衛(wèi)星已達20顆，將于2010年達到滿員24顆，屆時信號將覆蓋全球。當前正在建設(shè)的同類項目，還有歐洲的伽利略全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)。2004年，我國和歐盟委員會簽署協(xié)議，成為參加伽利略計劃的第一個非歐盟成員國。該計劃的空間部分由30顆衛(wèi)星組網(wǎng)，整個系統(tǒng)將于2013年以后運行。不過，中國北斗全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)可能會先于伽利略系統(tǒng)營運。

北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)優(yōu)勢何在?

較之北斗一代系統(tǒng)而言，二代和三代系統(tǒng)具有諸多方面的優(yōu)勢，包括能有效避免遭受電磁干擾和攻擊，實現(xiàn)無源定位，精確度由10米之內(nèi)提高到厘米之內(nèi)等。由于GPS導航系統(tǒng)使用24顆被動式衛(wèi)星導航定位，無法同時進行定位和通信，而北斗導航系統(tǒng)采用主動式衛(wèi)星導航定位，有效地解決了這些問題。北斗三代導航系統(tǒng)兼有快速導航定位、雙向數(shù)據(jù)通信和精密授時三大功能，開辟了衛(wèi)星導航集成應(yīng)用的新途徑。由于我國一直在與美、俄、歐就北斗三代系統(tǒng)與GPS、格洛納斯、伽利略系統(tǒng)的衛(wèi)星頻率共用問題進行磋商，探討實現(xiàn)兼容與互相操作的有效途徑并已取得進展，這將使我國開發(fā)研制的基于北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)的用戶終端設(shè)備在兼容GPS系統(tǒng)的功能的同時具備多項GPS系統(tǒng)沒有的新功能。

按照先區(qū)域、后全球的總體規(guī)劃建設(shè)起來的北斗二代、三代導航系統(tǒng)，待其投入運營后，將在水利電力、國土測繪、海洋航運、水上漁業(yè)、石油勘探、交通運輸、氣象預報、森林防火、減災(zāi)救災(zāi)、通信保障、治安管理、公共安全等經(jīng)濟社會領(lǐng)域發(fā)揮重要作用，有力促進電子產(chǎn)品、通信聯(lián)絡(luò)、機械制造、地理信息、旅游觀光等相關(guān)產(chǎn)業(yè)和服務(wù)行業(yè)的發(fā)展。北斗全球?qū)Ш蕉ㄎ幌到y(tǒng)在提升我國國防實力和軍事裝備性能上也具有無可替代的重要性。借助該系統(tǒng)，各種殲擊機、轟炸機、偵察機和特種作戰(zhàn)飛機，可全天候準確無誤地執(zhí)行任務(wù)，特別行動直升機與攻擊直升機能夠協(xié)同作戰(zhàn)，空中加油機與需要加油的作戰(zhàn)飛機能夠更快地找到對方并相互接近：坦克編隊可在沒有特征的沙漠地帶完成精確的機動；掃雷部隊可安全通過雷區(qū)，準確測定布雷位置以便將其摧毀；給養(yǎng)運輸車能在沙漠中發(fā)現(xiàn)作戰(zhàn)人員并為其提供補給。對于廣大公眾來說，使用該系統(tǒng)的車載終端和具有導航定位與無線通信等功能的移動設(shè)備，將大大方便日常生活，進一步提高生存質(zhì)量和文明程度。

總之，北斗全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)應(yīng)用范圍非常廣泛．從陸地到海洋，從航空到航天，從城市到農(nóng)村，從工業(yè)到農(nóng)業(yè)，從靜態(tài)到動態(tài)，從個人到群體，從科研到實業(yè)，從民用到軍事，從超越地域到超越民族，都能給出每個點的三維定位數(shù)據(jù)，實現(xiàn)全球無縫隙連接導航、定位和監(jiān)控。

責任編輯 龐云