BDS罩著你和我

大可

街上傳來《好漢歌》：

天上的星星參北斗，

嘿，嘿……

你有我有全都有，

小明手舞足蹈跟唱起來：

嘿，嘿，全都有哇……

真的你有我有全都有哇！

為啥呢？北斗罩著你和我呀！

占位 好

北方天空有七顆特別的星，如果用線連起來，就像古代舀酒的斗，所以被叫作北斗星。北斗星被古人用來“導航”——辨別方向。

雖然“航”字在甲骨文里就有，是一個人站在船上的模樣，但那時還是步行、騎馬等多一些，還沒有“導航”這個詞。

如今步行請手機幫忙找地址，也叫“導航”了——占據C位的詞很強大啊，哈哈。人們口中的吉普、席夢思、GPS也是如此。其實吉普、席夢思只不過分別是早期越野車、彈簧床墊的一個品牌；衛星導航系統有個組網過程，而GPS最早完成了全球組網。

扯遠了，咱們回到北斗。

古人發現，北斗星總守時地出現在“該”出現的地方，所以根據它們的位置能判斷時間；看斗柄的指向，就知道是什么季節；還有一句民諺——夜看北斗知北南，那就是“導航”啦。雖然北斗星在天上“轉”，但斗口的兩顆星連線后，把線向口外延伸，直指的是北極星，這是不會變的，這個指向，就是正北。

北斗星靠形象為古人服務，北斗衛星靠占位為現代人服務。

占了什么位置呢？

·地球靜止軌道，航天人把那兒的衛星昵稱為“吉星”。

要說這個軌道，先要說說地球同步軌道。

地球同步軌道離地球高度約36000千米。

就像你和好朋友肩并肩速度一致向前走那樣，在這個軌道上，衛星與地球自轉的方向一致、速度一致，很同步吧？地面的人，每天在同一時刻同一天空位置，可以看到地球同步軌道衛星。

這個軌道的其中一處叫地球靜止軌道，那兒的衛星垂直于地球赤道。其他地球同步軌道衛星，還得掐著時間去找；地球靜止軌道衛星，站在地面上的人看過去它一動也不動。地球的自轉，可以想象是繞著一根無形的“軸”在轉動。“軸”連接地球南、北兩極，當中通過地心——地球儀為我們把想象變成了“真實”，你可以用它體會一下“地球軸”。

地球繞“軸”自轉的時候，不是筆直走路，不僅有“腳步”的快慢，還有繞“軸”轉的快慢，人們把這叫做角速度。地球靜止軌道衛星，連角速度也跟地球同步。

設想我們是坐在地球這輛“車”上，旁邊是“超級同步”的地球靜止軌道衛星“車”，我們看它當然會覺得一動不動了。

不動好啊，地面監控站可以時時刻刻“抓住”它，太方便了。

北斗一號們都占位在這兒。在它們陸續退休前，北斗二號、三號紛紛來此布好了局。

今年發射的最后一顆北斗三號衛星也是吉星。就此，北斗全球衛星導航系統星座部署完畢——完成組網。

這兒說的星座可不是什么白羊座、金牛座之類，而是指衛星網。世界四大衛星導航系統的星座是：

中國的北斗（英文簡稱BDS）衛星星座；

美國的GPS衛星星座；

俄羅斯的GLONASS衛星星座；

歐盟的GALILEO衛星星座。

·傾斜地球同步軌道，那兒的衛星昵稱是“愛星”。

其實它是地球靜止軌道的“兄弟”，不同的是，它是“傾斜”的。

在紙上畫兩條不平行的直線，將兩線延長，只要紙夠大，最終兩線會形成一個“角”。

傾斜地球同步軌道的軌道平面，跟赤道平面也會形成一個“角”，叫作軌道傾角。

就因為不小心斜了斜，它的“步伐”投影到地球上，居然是一條有趣的“8”字路線。路線不一樣，覆蓋地球的面也就跟“兄弟”有點兒不同了。

·中圓地球軌道，那兒的衛星昵稱是“萌星”。

它離地球高度約20000千米。

全球另三家導航系統的衛星都布在這兒，北斗當然不會缺席，給24顆萌星分派的任務是：全球組網的核心星座。

吉星、愛星任務則別具特色：除了讓亞太地區的人們獲得精度更高的服務外，還因為它們“站”得高，“看”得遠，地球上那些想遮遮掩掩的家伙，就歸這些高瞻遠矚的“萬里眼”管了。

北斗三種軌道組成的混合導航星座，可以保證在任何時間對全球任何位置，給出精準的定位。

功夫 強

星座部署，已透露了北斗的一些獨門絕技，北斗的功夫還多著呢。

天際茫茫，衛星們距離遙遠，是不是很寂寞呢？哦，它們有“微信”，叫星間鏈路，所以它們能傳輸數據、測距——不但能“說話”，還知道彼此在哪里。

掌握了它們的“朋友圈”，只要在國內建立監控站，就能管理圍繞全球奔跑的衛星。萬一監控站跟它們中斷聯系也沒問題，因為它們能互相校正位置。

這其中還隱藏著一個大功夫——原子鐘。衛星們傳“微信”，其實是在校對時間。根據時間可以校準彼此的距離，為地面服務。

以汽車導航為例：要導航，一定要定位。

通過汽車導航儀和多個衛星之間傳遞的信息，可以確定衛星與汽車之間的距離，從而確定汽車的位置。

天上地下這么遠，測量距離得靠物理等知識來幫忙，這些以后你會學到，但有一點可以先記住：信息傳播速度×時間=距離。衛星導航的信息傳播速度是固定的，所以時間越精確，乘法的結果越精準，定位就越準確。因為定位不能靠單個衛星，所以，時間精確，是對所有衛星的要求。

我們用鐘表，對快慢1秒不太在乎。可衛星導航差1秒，會差30萬千米的距離！

所以，導航衛星上的鐘，被比喻為“心臟”。

北斗衛星的原子鐘，三百萬年才差一秒，是世界上性能水平最高的原子鐘。

北斗還把導航與通信融合在一起，在全球范圍可以用短報文通信、提供國際搜救服務，這是北斗的又一大創新。

短報文不僅能發文字，還能對發文的人定位。

比如，小明給老師發短報文：我迷路了，北斗說我在××地方。

也就是說：不但能知道我在哪兒，還能讓別人知道我在哪兒，有什么事。

老師回信：等著，老師來了！

這叫“雙向”短報文通信。

在地面通信設備毀壞的地方搶險、救災，在一些無人區進行勘探、考察等，有短報文實在是及時雨。

雖然別的導航系統也有精密單點定位功能，但北斗的這個功能不需要通過互聯網，這次珠峰測量時就用上了，做到了厘米級的定位。

這樣高精度的功夫還多著哪，連地震后建筑物下沉幾毫米，都逃不過北斗的法眼。

用處 多

有人問：我咋沒享受到北斗服務啊？

其實很多手機導航用上了北斗，只不過被GPS這個詞“代表”了。此外，在公交車站能看到車輛還有多少時間進站，在手機上能看到快遞走到哪兒了……誰在“監視”它們的行蹤？北斗啊。

有了北斗的精確授時——提供精確時間，高鐵可以一班連一班地快速出發、停站，安心運行。

農業總給人“土”的感覺，現在去看看，不知有多么高大上：無人駕駛的耕地、播種、收割機，地要耕多深、一行行距離是多少……北斗都給測好了，誤差不超過2.5厘米。

北斗甚至當起了偵探。

有家海洋食品公司老說自己的扇貝跑路了，老實巴交的扇貝氣得閉口說不出話。北斗說：有我呢！原來它掌握著采捕船的航線數據，由此確定了采捕扇貝的實際面積，揭露了公司造假的真面目，還了扇貝的清白。

本來采捕船裝北斗導航系統，是為預防船在海上相撞，沒想到居然多了破案的功能。

循跡破謎

請找出文中不同軌道衛星的昵稱，從昵稱的蛛絲馬跡，判斷下面的英文縮寫分別對應什么軌道：

MEO（ ）

GEO（ ）

IGSO（ ）

A.地球靜止軌道

B.傾斜地球同步軌道

C.中圓地球軌道

案答：C，A，B。