來源:《 人民日報 》( 2011年04月11日 09 版)
4月10日凌晨4時47分,第八顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星從西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射場成功發(fā)射。對北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)而言,這次發(fā)射標(biāo)志著北斗區(qū)域衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的基本系統(tǒng)建成,也標(biāo)志著北斗系統(tǒng)建設(shè)和應(yīng)用步入新的發(fā)展階段。
北斗系統(tǒng)可逐步開始使用,提供的定位精度達(dá)到10米
此次發(fā)射的北斗導(dǎo)航衛(wèi)星是一顆同步傾斜軌道衛(wèi)星。它與此前發(fā)射的北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的多顆衛(wèi)星構(gòu)成“3+3”的基本系統(tǒng),即3顆地球同步靜止軌道衛(wèi)星加3顆地球同步傾斜軌道衛(wèi)星。
在經(jīng)過一段時間的在軌驗證和系統(tǒng)聯(lián)調(diào)后,北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)將具備向我國大部分地區(qū)提供初始服務(wù)的條件。
“4時47分的準(zhǔn)時發(fā)射,保證了衛(wèi)星組網(wǎng)質(zhì)量。”北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)工程總設(shè)計師孫家棟院士說,作為衛(wèi)星組成的星座系統(tǒng),不管是在地球同步靜止軌道,還是在地球同步傾斜軌道,北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)各顆衛(wèi)星的空間坐標(biāo)和時間坐標(biāo)都有嚴(yán)格的要求,相互間存在著關(guān)聯(lián)。因此,對發(fā)射窗口也有著嚴(yán)格要求。
“這顆衛(wèi)星成功發(fā)射后,北斗系統(tǒng)可以實現(xiàn)24小時收到4顆衛(wèi)星同時提供的導(dǎo)航信息。”中國衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)管理辦公室主任冉承其說,雖然還只是區(qū)域組網(wǎng),但從使用的角度講,北斗系統(tǒng)可以逐步開始使用。
按照北斗系統(tǒng)的建設(shè)步驟,2012年左右將建成由10余顆衛(wèi)星組成的北斗區(qū)域衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),具備覆蓋亞太地區(qū)的服務(wù)能力,具有定位、導(dǎo)航、授時以及短報文通信功能。
孫家棟說,此次北斗衛(wèi)星發(fā)射所完成的區(qū)域衛(wèi)星網(wǎng)基本組網(wǎng),提供的定位精度能達(dá)到10米,基本的導(dǎo)航定位服務(wù)都可以使用,具有標(biāo)志性意義。
2012年左右具備覆蓋亞太地區(qū)的服務(wù)能力
“GPS幾乎已經(jīng)成為衛(wèi)星導(dǎo)航的代名詞,其實它只是美國的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。”冉承其說,北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是中國自主發(fā)展的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),也是全球四大衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)之一,其他兩個是歐洲的伽利略系統(tǒng)和俄羅斯的格洛納斯系統(tǒng)。
“人們工作、生活對定位的需求非常多,小到約會,大到交通、漁業(yè)、測繪等方面,都要把地點講清楚。”孫家棟說,利用多顆衛(wèi)星組網(wǎng)取得信號,經(jīng)過數(shù)據(jù)處理以后,可以在地球任何一個角落定時定位。
孫家棟說,經(jīng)過幾十年發(fā)展,美國的GPS系統(tǒng)通過長時間和大量經(jīng)費的投入,在衛(wèi)星導(dǎo)航領(lǐng)域起到非常大的作用。而其他國家逐漸發(fā)現(xiàn),單純采用國際上已有的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),需要謹(jǐn)慎審視。主權(quán)國家需要自主發(fā)展國家層面的基礎(chǔ)性系統(tǒng)。
冉承其介紹說,我國發(fā)展自主衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)分三步走:
第一步是在2003年建成北斗導(dǎo)航試驗系統(tǒng),目前已經(jīng)實現(xiàn);第二步就是2012年左右建成由10余顆衛(wèi)星組成的北斗區(qū)域衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),具備覆蓋亞太地區(qū)的服務(wù)能力;第三步則是在2020年左右建成由30余顆衛(wèi)星組成、覆蓋全球的北斗全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),系統(tǒng)性能達(dá)到同期國際先進(jìn)水平。
獨具導(dǎo)航和短報文通信相結(jié)合的特色
中國的百姓最先聽說北斗系統(tǒng),大多是在2008年汶川地震抗震救災(zāi)的過程中。當(dāng)時,在通信中斷情況下,我國自行研制的北斗導(dǎo)航試驗系統(tǒng)向指揮部實時傳遞著最新災(zāi)情。
相比國外衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),北斗系統(tǒng)目前獨具導(dǎo)航和短報文通信相結(jié)合的特色,既能知道“我在哪里”,也能知道“你在哪里”,已在我國經(jīng)濟社會多個領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。
以海洋漁業(yè)為例,“我在哪里”,能夠使?jié)O民通過船載設(shè)備實現(xiàn)自主定位;“你在哪里”,使岸上的人通過監(jiān)控知道漁船在什么地方。
而在沙漠、山區(qū)、海洋等人煙稀少地區(qū)進(jìn)行搜索時,北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)除導(dǎo)航定位外,還能通過短報文通信功能,利用衛(wèi)星導(dǎo)航終端設(shè)備及時報告所處位置和災(zāi)情,有效縮短救援搜尋時間,提高搶險救災(zāi)時效。
北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)用前景將十分廣闊。比如,當(dāng)你進(jìn)入一個不熟悉的地方時,可以使用裝有北斗衛(wèi)星導(dǎo)航接收芯片的手機或車載衛(wèi)星導(dǎo)航裝置查詢要走的路線。你還可以向當(dāng)?shù)胤?wù)提供商發(fā)送文字信息查詢最近的停車位、餐廳、旅館等,服務(wù)商會根據(jù)你所在的位置幫助找到需要的信息。
據(jù)介紹,與美國GPS系統(tǒng)相比較,GPS能做到的事情,北斗系統(tǒng)一般也能做到。
真正發(fā)揮作用,需要解決好“天地對接”的問題
孫家棟說,衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)不只是一顆衛(wèi)星,它需要一定數(shù)量的衛(wèi)星來支撐。衛(wèi)星多,用來發(fā)射的火箭就多,地面管理站點也就多。同時,空間產(chǎn)品都有一定壽命,目前最長的衛(wèi)星壽命是15年,一般的都在5到10年。要組成和持續(xù)維持衛(wèi)星組網(wǎng),還需要發(fā)射新的組網(wǎng)衛(wèi)星,需要考慮經(jīng)濟成本。
從技術(shù)上看,各種應(yīng)用衛(wèi)星發(fā)展很快,但衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)發(fā)展較慢,這是因為從質(zhì)量可靠性來講,衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的要求遠(yuǎn)遠(yuǎn)高得多。如果有10顆衛(wèi)星組網(wǎng),其中有一顆衛(wèi)星出現(xiàn)問題,整個衛(wèi)星網(wǎng)就受到很大影響。
“北斗導(dǎo)航系統(tǒng)不僅要求天上的衛(wèi)星網(wǎng)能很好工作,地面上還要有很好的管理系統(tǒng),更要有好的開發(fā)應(yīng)用。”孫家棟說,北斗要真正發(fā)揮作用,需要解決好“天地對接”的問題。
孫家棟說,北斗衛(wèi)星導(dǎo)航網(wǎng)建起來后,需要通過地面管理站把導(dǎo)航系統(tǒng)管理好,并且服務(wù)好用戶。這還有大量的工作要做。
據(jù)介紹,目前衛(wèi)星導(dǎo)航服務(wù)市場主要用的是GPS系統(tǒng),下一步中國自己的北斗網(wǎng)建起來后,如何使得中國用戶對自己的北斗系統(tǒng)認(rèn)可、接受和支持,是非常重要的問題。
對普通用戶而言,衛(wèi)星導(dǎo)航在生活中主要是汽車導(dǎo)航、手機導(dǎo)航以及專門的手持導(dǎo)航儀等導(dǎo)航終端所實現(xiàn)的服務(wù),也就是利用衛(wèi)星定位導(dǎo)航信號的二次開發(fā)產(chǎn)品。孫家棟說,衛(wèi)星導(dǎo)航的二次開發(fā),技術(shù)含量很高,對經(jīng)濟發(fā)展起到非常大的作用。比如軟件的開發(fā)使用、硬件的研制,需要盡量開發(fā)地面應(yīng)用市場。
冉承其說,我們愿與世界各衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)開展合作與交流,積極探討在導(dǎo)航標(biāo)準(zhǔn)制定、科學(xué)研究、應(yīng)用發(fā)展等方面的合作。
“建設(shè)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)反映了我們國家航天綜合水平。”孫家棟說,地球上任何一個角落都能接收到全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的信號。未來“北斗”在全球范圍內(nèi)投入應(yīng)用,將是和其他三大系統(tǒng)在地球上的同臺“表演”。