发布网友 发布时间:2022-04-22 20:42
共3个回答
热心网友 时间:2023-10-28 05:08
2020年全系统建成后,北斗性能将与GPS相当,到那时我国卫星导航系统将达到国际先进水平。
北斗系统正朝着服务全球的目标全速推进。相对于北斗二号区域系统,北斗三号服务区域将扩展至全球。下行导航信号升级与改造等关键技术取得突破,实现了北斗三号与北斗二号平稳过渡,并在此基础上增加新的导航信号,从而可为用户提供更优质的服务。
扩展资料
建设原则
1、自主
坚持自主建设、发展和运行北斗系统,具备向全球用户提供卫星导航服务的能力。
2、开放
免费提供公开的卫星导航服务,鼓励开展全方位、多层次、高水平的国际交流与合作。
3、兼容
提倡与其他卫星导航系统开展兼容与互操作,鼓励国际交流与合作,致力于为用户提供更好的服务。
4、渐进
分步骤推进北斗系统建设,持续提升北斗系统服务性能,不断推动卫星导航产业全面、协调和可持续发展。
热心网友 时间:2023-10-28 05:09
01 导航卫星的秘密
要想获取我们的位置,太空中需要布置至少3颗导航卫星。
它们不断地发射电磁波信号,我们利用导航设备接收信号,信号在一发一收之间产生的时间差再乘以电磁波的传播速率(光速),便可以计算出我们与卫星的距离。
只有1颗导航卫星时,以卫星为中心,我们与卫星的距离为半径便得到一个球面,球面上的任何一点都可能是我们的位置。
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07.光速约等于3×108m/s,一颗导航卫星确定的位置——球面,制图@郑伯容/星球研究所
若有2颗导航卫星,两个球面相交得到一个圆周,圆周上任何一点都可能是我们的位置。
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08.两颗导航卫星确定的位置——圆周,制图@郑伯容/星球研究所
若有3颗导航卫星,三个球面相交得到A、B两个点,两点中任何一点也都可能是我们的位置。
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09.三颗导航卫星确定的位置——两个点,制图@郑伯容/星球研究所
而两点之中,仅有B点位于地表附近,于是便锁定了我们唯一的位置。
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10.与地表的交点有且只有一个,制图@郑伯容/星球研究所
这就是导航卫星的秘密,即三球交会定位原理。
实际上,在测量时间的时候,会产生各种误差。为消除误差,往往还需要第4颗卫星的辅助。同时为了保证我们随时随地都能接收到4颗以上的导航卫星信号,环绕地球的卫星总数往往远远高于4颗。例如美国GPS和俄罗斯GLONASS系统,导航卫星的数量都在24颗以上。
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11.GPS系统定位示意,同一点上空的卫星多在4颗以上,原图来源@维基百科,重制@郑伯容/星球研究所
可是在上世纪90年代,想要短期内发射同等数量的导航卫星,对于航天及导航技术相对落后的中国来讲,几乎是一个不可能实现的梦想。
能否用最少的卫星实现定位的目标?
02 蹒跚起步
一个大胆的方案横空出世。陈芳允,“两弹一星”功勋、著名电子学家,首次提出了由两颗卫星组成的双星定位系统。 其巧妙之处在于在地面设置了一个“大脑”,即地面控制中心。
利用地面控制中心,人们可在地球周围“虚拟”出一个球体,并通过控制中心、卫星、用户三者之间的交互,计算得到用户的位置。
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12.地面控制中心可以提供用户的高程等已知数据,且拥有超强的解算能力。双星定位原理示意,制图@郑伯容/星球研究所
与此同时,两颗卫星均位于地球静止轨道,其轨道高度在35786千米,运行周期与地球自转周期保持一致,可始终朝向地球的同一面,保证了全时段的信号覆盖。
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13.地球静止轨道示意,制图@郑伯容/星球研究所
从1994年方案获得正式立项,到2000年两颗北斗卫星成功入轨,历时6年多的研发,北斗双星的设想终于变成了现实,这便是北斗一号,它的信号可以覆盖中国全境。
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14.北斗一号的覆盖范围为东经70°-145°,北纬5°-55°,制图@王朝阳&郑伯容/星球研究所
用户不仅能接收位置信息,还能像“发短信”一样主动发送文字消息,这在求救和援助时尤为关键。而对于如同“收音机”般单向接收数据的GPS等系统,这是无法做到的。
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15.“发短信”的优势在于,既能知道自身的位置,也可以告诉他人,这在地震、远洋等一些险境中意义重大,图为2008年汶川地震中救援的场景,摄影师@贾君洋
这项功能属于国际首创,美国GPS之父帕金森教授后来对此功能赞誉有加
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既能够知道你在哪里,也能够知道我在哪里 这是多么美妙的体验
不过,北斗一号的缺陷同样显而易见。它的定位精度为20-100米,时间精度为20-100纳秒,与同期GPS的10米和20纳秒差距明显,而且仅支持150个用户同时在线,与全球覆盖的目标也相差甚远
还有“发短信”式的交互模式过程较为繁琐、信号易被拦截,不仅导致定位中存在1秒左右的时延,还容易暴露自身位置,而对于高速运动的飞机、导弹来说,每1秒都生死攸关,军事行动中保密性更是至关重要
热心网友 时间:2023-10-28 05:09
我国建设现代化强国的需求