中國北斗導航衛星網絡本月下旬構建完成

　　今年9月19日，載有第十四顆和第十五顆北斗導航衛星的“長征三號乙”運載火箭的發射點火瞬間。

　　【工程名片】

　　北斗衛星導航系統是中國正在實施的自主發展、獨立運行的全球衛星導航系統。與美國的GPS，俄羅斯的格洛納斯、歐盟的伽利略系統并稱為全球四大衛星導航系統。

　　該系統由空間段、地面段和用戶段三部分組成，空間段包括5顆靜止軌道衛星和30顆非靜止軌道衛星，地面段包括主控站、注入站和監測站等若干個地面站，用戶段包括北斗用戶終端以及與其他衛星導航系統兼容的終端。

　　北斗星，亙古以來，一直為人類辨識方向提供著最簡便清晰的“指引”。

　　1994年，一個名為“北斗”的衛星導航工程在中國啟動。

　　今年10月下旬，一顆新的北斗導航衛星即將發射升空。屆時，一個導航衛星網絡將構建完成，覆蓋中國以及大部分亞太地區。明年上半年，北斗將正式提供服務。

　　到2020年，北斗衛星導航系統將擁有35顆衛星，形成覆蓋全球的衛星網絡。

　　這是中國歷史上規模最大的航天工程。

　　北斗初上

　　提起衛星導航系統，很多人認為就是GPS。其實，GPS是美國“全球定位系統”(GlobalPositioningSystem)的簡稱。

　　據統計，GPS在我國導航市場上所占份額在95%以上。在電力傳輸、通信、金融等領域，嚴重依賴GPS提供的精準時間。

　　北斗衛星導航系統總設計師孫家棟認為：和平時期，可以用GPS；但應對“不可控局勢”，“必須未雨綢繆”，發展本國的衛星導航系統。

　　即便是在和平時期，美國對各國開放的精度并不一樣。這意味著，美國的GPS不能滿足高精確的需求。

　　參加了北斗項目總體設計的郭樹人告訴記者，國際上衛星導航的定位是“重大空間基礎設施”，就像供水供電系統一樣。

　　限于國家的財力、技術能力和實際需求，北斗建設分“三步走”：先建立試驗系統，再實施區域服務，最后建立全球網絡。

　　2000年10月，試驗系統第一個衛星被送入軌道。2003年5月，第三顆北斗衛星成功發射，這是一顆備份衛星。

　　這三顆衛星組成完整的試驗系統。至此中國成為繼美國、俄羅斯之后，世界上第三個擁有自主衛星導航系統的國家。

　　北斗織網

　　2005年，北斗衛星導航系統工程項目啟動，這將是一個由5顆靜止軌道衛星和30顆非靜止軌道衛星組成的龐大衛星網絡。

　　2007年4月，第一顆北斗衛星導航系統衛星成功發射。從此，北斗衛星開始了高密度發射。尤其是2010年以來，保持了每年4顆左右的發射頻率。

　　從2011年12月27日起，北斗向中國及周邊地區提供連續的導航定位和授時服務。

　　此時，北斗衛星導航系統的在軌衛星已經有10顆。

　　進入2012年，北斗衛星導航系統的組網進程加速。2月發射第11顆衛星后，4月和9月，均用一箭雙星的方式，將第12至第15顆衛星送入太空。

　　到2012年底，北斗系統基本建成后將提供正式運行服務，屆時覆蓋區內定位精度達到10米。

　　記者了解到，本月下旬，還將有一顆北斗導航衛星發射。屆時，一張覆蓋亞太地區的導航網絡將織就。這張網將覆蓋東亞、東南亞、南亞、澳大利亞、西太平洋以及部分西亞地區。

　　北斗“指路”

　　正式運行后，北斗衛星導航系統的接口控制文件(ICD文件)將對外公布，有了這個代碼，外國公司將能夠進入北斗衛星導航產業。

　　北斗將提供的服務分為兩種：開放服務和授權服務。開放服務是向服務區內的所有用戶免費提供的，定位精度為10米，測速精度為0.2米/秒，授時精度為50納秒。授權服務面對授權用戶，安全性和精度都更高。

　　目前，國內近10萬艘出海漁船上，安裝了北斗導航，它不僅可以為船只導航，還可以通過北斗獨有的短報文技術，報告船只位置。

　　孫家棟說，北斗的應用只受想象力的限制。行業預計，北斗導航每年將帶來的產業效益可達到5000億元。

　　今年11月，全球衛星導航系統國際委員會大會將在中國舉行，與周邊國家探討在境外建站以及與其他系統兼容互操作，將是一項重要內容。

　　郭樹人介紹，目前北斗的車載導航終端已經和GPS終端大小相差無幾。在不遠的將來，普通用戶就可以使用北斗終端，這個終端將同時兼容GPS。

　　●1994年

　　【啟動】北斗衛星導航系統工程啟動。在此之前，進行了歷時8年的理論推演和重大專項實驗等前期論證工作。

　　●2003年

　　【試驗】2003年完成。用少量衛星利用地球同步靜止軌道完成試驗任務，為系統建設積累經驗，培養人才，研制地面應用基礎設施和設備。

　　●2012年

　　【亞太組網】2012年完成。建成由12顆衛星組成的區域星座，形成覆蓋亞太地區的區域服務能力，并正式提供服務。

　　●2020年

　　【全球覆蓋】2020年左右完成。建成由5顆靜止軌道和30顆非靜止軌道衛星組成的網絡，開展全球定位、導航、授時服務，及區域增強服務。

　　新京報記者宋識徑北京報道

　　(感謝北斗衛星導航系統政府網站、神舟傳媒提供幫助)

　　(原標題：10月下旬“北斗”完成亞太織網)

　　北斗“混搭”星座結構

　　與神舟載人航天、嫦娥探月相比，北斗衛星導航工程，顯得非常低調。北斗雖然低調，但是技術含量并不少。而且，它與普通人的生活關系更為密切。

　　參與北斗衛星導航系統方案設計的郭樹人，向新京報介紹了北斗衛星導航系統的幾個關鍵環節。

　　星座結構獨特：用IGSO衛星定位

　　北斗衛星導航系統的星座結構，和其他導航系統的星座結構有明顯區別。美國、俄羅斯的導航系統采用的是中圓軌道，衛星均勻分布在軌道面上，都是MEO衛星。

　　郭樹人說，這樣的對稱星座，軌道面均勻，相位也均勻，是覆蓋全球的最優星座。

　　中國首先要組建一個區域導航服務星座。郭樹人說，北斗沒有以MEO衛星為主。MEO衛星繞地球旋轉，每天只有30%的時間位于中國的國土上空，其他時間不能為中國提供服務。因此，北斗更多采用了傾斜地球軌道衛星(IGSO)、地球靜止軌道衛星(GEO)。這兩種衛星的活動范圍，相對固定。

　　郭樹人說，GEO同步衛星，軌道傾角為0度，相對地面是不動的，但是只用這一種衛星，定位有問題，因為它們有時會處于同一直線上，不能計算定點的位置。于是，還需要IGSO衛星，這也是同步衛星，但軌道傾角是55度。它的軌跡呈8字形，有70%-80%的時間停留在中國的國土上空。

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