北斗卫星导航系统:太空超级指南针 北斗卫星导航下载
时间：2020-02-20 09:42:37 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
2010年12月18日，我国在西昌卫星发射中心使用长征三号甲运载火箭，成功将第7颗北斗导航卫星送入太空预定转移轨道。以北斗导航试验系统为基础，我国开始逐步实施北斗卫星导航系统的建设，首先满足中国及其周边地区的导航定位需求，进而逐步扩展为全球卫星导航定位系统。中国卫星导航系统管理办公室在运载火箭上使用了北斗卫星导航系统标志。
发展背景
全球卫星定位系统已经被誉为“太空超级指南针”，在军民运用领域占据重要地位。其中，尤以美军GPS技术最为成熟，运用最为广泛。GPS制导精度高、制导方式灵活，已成为精确制导武器的一种重要制导方式。在近几场高技术局部战争中，美军使用精确制导导弹和炸弹的比例比海湾战争时增加了近100倍，而它们全部或大部分都依靠GPS制导。在装有GPS接收终端的弹药击中目标引爆的瞬间，触发用户机进行定位，并将位置信息和时间信息迅速传送到指挥中心，从而进行命中率评估，其评估效果已在伊拉克战争中得到充分检验。单兵作战系统利用定位和通信功能，为单兵提供位置信息和时间信息服务，同时可将单兵的位置信息实时动态传送到指挥机构，并及时向单兵发送指令，提高单兵作战能力。科索沃战争中，美军的F-117隐形飞机被击落后，由于飞行员配备了GPS接收机的呼救装置，从而使美军能抢在南联盟军队之前，在7小时内找到并救出飞行员。此外，利用GPS可提供高精度授时，为军用通信网络提供统一的时标信息，从而使通信网络速率同步，保证通信网中的所有数字通信设备工作于同一标准频率上。可以说，离开GPS系统，美军的作战行动将寸步难行。
目前，全球卫星导航定位系统发展迅速，但是绝大多数的军民应用范畴都是建立在美国GPS基础之上。不过，美国GPS也绝非完美无缺。例如，其规模太大、造价太高，其他国家很难效仿；GPS只能导航，无法通信，因而不能满足日益增长的用户需求；如果仅依赖GPS，则很容易受到美国控制，一旦发生战争，美国关闭GPS或加大民用码误差，后果不堪设想。此外，在近几场局部战争中，GPS也暴露出了一些问题。在一般情况下，从卫星反馈到地面的信号很小，如果对方采取各种干扰措施，就会使GPS接收机无法正常工作，从而使其导航定位精度降低或产生误导。在伊拉克战争中，伊军在其境内部署了一些GPS干扰装置，结果使美军的GPS制导武器大失水准，有部分导弹甚至飞到了伊朗、土耳其境内。2003年3月白宫官员为此指责俄罗斯公司向伊提供了GPS干扰设备。另据报道，俄罗斯目前已经研制成功一种手持式GPS干扰器，可干扰150公里范围内的GPS信号。因此，中国发展全球卫星导航网也引发了外界对“北斗”军事用途的猜测。据美国《连线》杂志撰文猜测，2012年之前，中国将再发射8到10颗北斗卫星，进一步扩大其覆盖范围，到2020年可覆盖全球。文章进一步认为，北斗覆盖全球就意味着“中国的卫星制导武器具备了全天候精确打击能力”。韩国《朝鲜日报》此前甚至猜测，中国北斗卫星导航系统可以从卫星上发出电波，提高导弹命中率并收集全球领域的各种情报。虽说韩国媒体的臆断带有科幻风格，但是也从侧面证明了北斗系统的潜力。
发展历程
一般认为，我国北斗导航系统经过了“北斗一号”和“北斗二号”两个发展阶段。第一代卫星导航定位系统“北斗一号”于2003年12月正式开通运行，利用两颗地球同步轨道卫星为用户提供全天候的快速定位、简短数字报文通信和授时服务，是区域卫星导航系统，只能用于中国及其周边地区。“北斗一号”不仅具备其他无源定位系统，如GPS、“格洛纳斯”的定位和授时功能，同时还具有独特的双向数字报文通信能力。用户在实施定位的同时，即可完成位置报告。美国GPS是一个接收型的定位系统，只转播信号，用户接收就可以做定位了，不受容量的限制。而“北斗一号”是双向的，既有定位又有通信的系统，有容量的限制。据西方媒体报道，在战时，“北斗一号”可为中国军队的高精尖武器提供精确的卫星制导，为战场的士兵提供准确的战场环境资料，对提高中国的国防现代化水平有着重要的意义。
目前，正在进行之中的“北斗二号”工程，计划2015年建成一个由三十几颗卫星组成的全球导航定位系统。不过，“北斗二号”并不是“北斗一号”功能的简单延伸，更类似于GPS全球定位系统和伽利略系统。系统空间段将由5颗静止轨道卫星和三十几颗非静止轨道卫星组成，它们是无源导航卫星，不同于第一代的有源导航，这可以为需要导航的用户带来极大的安全需求，更不容易受到干扰。据公开媒体报道，“北斗二号”主要提供两种服务方式 ：开放服务和授权服务。开放服务是在服务区免费提供定位、测速和授时服务，定位精度为10米，授时精度为50纳秒，测速精度为0.2米/秒。授权服务是向授权用户提供更安全的定位、测速、授时和通信服务。
北斗系统的研发体现了从简到繁、量力而行的特点――先以“双星定位”的“小系统”积累经验，进行技术攻关，随后发展三十几颗卫星构成的“大网络”，实现全球覆盖。此外，北斗并没有照搬美国GPS、俄罗斯“格洛纳斯”模式，体现出中国特色，例如其独特的卫星短信收发功能已在军演和救灾中经受了检验。有人预言，北斗卫星系统一旦成形以后，咱们中国老百姓就可以用北斗，而不用GPS了。不过，要与实力强大的GPS争取市场，使用我们自己的导航卫星提供的定位服务，不但需要提供高水准的服务，还要有一个过程。
实践运用
经过多年的不断发展和建设，北斗卫星导航系统在测绘、渔业、交通运输、电信、水利、森林防火、减灾救灾和国家安全等诸多领域得到应用，特别是在四川汶川、青海玉树抗震救灾中发挥了非常重要的作用。GPS解决了一个我在哪里的定位问题，比如在沙漠里、在海洋上。而北斗不仅仅解决了我在哪里，它还解决你在这里他在哪里的问题，北斗的定位需要发射然后再得到位置，同时它的位置可以传给你也可以传给关心你的人，实际上北斗是具有一个定位和通信双重功能的设备。因此，有评论说北斗系统将成为一个生命线工程。2009年夏季陕南由于大雨成灾，用北斗做了几十个站，做雨量的测试，直接传到陕西省的救灾办公室，主管的一位副省长就在现场，实时地通过北斗得到了陕南的降雨情况，效果非常好。
四川汶川地震发生后，在灾区通信不畅的情况下，北斗系统为各部队提供了有效的保障，在掌握部队位置、灾情报告、支援请求、信息互通、位置指示和机降引导等方面发挥了重要作用。这也是我国第一代北斗导航卫星成功应用的典范。2008年北京奥运会期间，北斗在交通、场馆安全的定位监控方面，和已有的GPS卫星定位系统一起，发挥“双保险”作用。目前，北斗试验卫星导航系统已成功服务于黑龙江大兴安岭森林防火信息系统、澜沧江上湄公河船舶调度管理系统、吉林“尼尔基”嫩江流域水情自动测报系统及青藏高原无人值守自动气象站系统等。另外，基于北斗试验卫星导航系统开发的“渔船监控调度系统”，可实时将船只的位置信息通过北斗导航试验卫星传输至渔业管理部门的监控中心，为远海渔业的安全作业提供了保障。依靠“北斗一号”系统，我国还成功重新测量了珠峰的精确高度。
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