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一封来自北斗“吉星”的自述:大家好我叫“最强北斗”……

2018-11-05 16:15来源:中国数字科技馆

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  大家好,我是第41颗北斗导航卫星,也是北斗三号的第17颗卫星。因为我是北斗全球卫星导航系统地球同步轨道(GEO)的首发星,因此大家也叫我“吉星”(GEO轨道导航卫星的谐音)。

  别看我叫“吉星”,我可不是个简单的吉娃娃,相反,我是目前北斗导航家族中功能最多、信号最多、体型最大、寿命最长的卫星,并且还承担着北斗二号向北斗三号平稳过渡的重大责任,所以大家也用“最强北斗”来形容我。

  为了不负我“最强北斗”的名声,我掌握了很多“绝技”,且听我一一道来。

  绝技一:基站天上建 自动驾驶更安心

  我的第一项绝技,要从最近很热的自动驾驶说起。

  要想实现自动驾驶,车辆必须实时、精准地“知道”自己的位置,否则没人敢让它开进车水马龙的公路。使用普通的导航卫星进行定位时,会有几米甚至十几米的误差,远达不到上路行驶的要求,这就需要在地面建设基准参考站,进行“地基增强”以消除定位误差。基准参考站不会跑,需要把自己的卫星定位信息和实际位置间的误差实时“广播”出去,周边的用户才能据此去粗取精,获得精密定位信息。

  可问题又来了,一座基站只能覆盖周围几十公里的地方。靠大量建设基站来实现精准定位,不仅耗资巨大,还无法实现热点地区的全覆盖。坐着自动驾驶汽车开出“定位服务区”?想想都可怕。这时候,我的“卫星精密单点定位业务”优势就很明显了。

  据北斗三号卫星副总设计师刘天雄介绍,当我在天上静止时,我可以像其他通信卫星那样,向地面稳定地广播导航差分和完好性增强信号。这样一来,只需以全国已有的北斗导航卫星地面站为参考,得出各地导航误差,再通过我播发精密单点定位信号告知用户,即可实现动态分米级、事后厘米级的定位服务,足够汽车自动驾驶、船舶精准停泊等场景使用,还省下了大规模建设基站的费用。

  绝技二:更靠谱地为民航提供服务

  我的第二项绝技,是面向民航等用户的卫星导航服务星基增强(Satelite-Based Augmentation System, SBAS)

  与自动驾驶、精准农业等应用场景不同,民航对导航信号完好性有严苛的要求。完好性,简单地说,就是给我的导航信号要靠谱,万一不靠谱也要尽早告诉我。航班在航路上飞行时,导航信号偶尔出现中断并无大碍;可如果在飞机起飞和降落过程中,导航信号消失或出现偏差误导飞行员起降操作,那可不得了。

  而我会通过两个频点播发符合国际民航组织标准的星基增强信号,进一步提升卫星系统定位精度,同时增强导航信号的完好性。北斗三号卫星总体主任设计师潘宇倩介绍过,一旦导航信号出现问题,我就会在6秒的安全时间内通知用户,切换其它导航信号。

  此前,只有美国、欧洲等极少数国家具备向民航提供星基增强业务的能力。而我掌握了这项技能后,就意味着着我国在卫星导航领域又取得了新的重大突破,将为国内外民航用户提供花费更低、可用性更高的导航服务,带来巨大的经济和社会效益,提升了北斗导航系统的国际地位。

  绝技三:从“短信”到“微信”,图片文字通通可发送

  北斗卫星导航系统的应用第一次为人们所广泛关注,是在汶川地震救援中。当时地面通信设施遭到严重破坏,救援部队利用北斗短报文通信发出了第一条来自灾区的信息,将灾情和受灾位置准确地报告给救灾抢险指挥部。

  中国北斗“既知道我在哪、又知道你在哪”的“导航、通信一体化”优势,为救灾抢出一线生机,也给各应用方留下了深刻印象。

  10年过去了,北斗短报文通信功能已广泛应用到交通、电力等各行业,特别是在保护我国渔民、维护国家海洋权益上,发挥着重要作用。

  如今,我不仅在导航信号上兼容北斗二号,为传统用户提供一如既往的导航服务,而且在短报文通信功能上也有了新突破,通信能力提升10倍,单次可发送1000多个中文字符,实现了从“短信”到“微信”的跨越,足以将突发情况的情节一次性说清楚。我还可发送图片等信息,应用场景将更为丰富。

  另外,我接收信号的能力也大幅增强,可以与当前11位手机号码互联,可是大大地提高了用户体验。

  绝技四:采用强大卫星平台,寿命创新高

  正如大家知道的,我是目前设计的北斗家族中寿命最长的卫星,能做到这个,与我背后强大的卫星平台不无关系。

  我采用的是由航天科技集团五院研制的东方红三B(导航)卫星平台,是我国现役规模最大的卫星平台之一。

  这个卫星平台不但解决了通信、导航相兼容的问题,而且还能装载更多的燃料。而充足的燃料真是我长寿命地稳坐绕地静止轨道的重要保证。(宋雅娟)

[责编:肖春芳]

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