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[宇宙·航天

2021年我国卫星导航与位置服务产业继续保持稳定高速增长态势

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 聚福庄主 发表于: 2020-7-31 15:08:00|只看该作者

全世界一半以上的国家已经开始使用北斗系统

源自:新京报网
原文标题:北斗导航未来:大国重器示范科技自主
⊙编辑:何睿 校对:贾宁

  7月31日上午10时30分,北斗三号全球卫星导航系统建成暨开通仪式将在京举行。中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平将出席仪式。这是中国第一个面向全球提供公共服务的重大空间基础设施,也使得中国成为世界范围内有能力提供全球导航定位服务的四大实体之一。其建成对中国的国家安全、技术进步、经济发展和公共服务都具有重要意义,也因此作为大国重器,得到了国家最高层面的重视。
  事实上,探索宇宙,发展航天事业,建设航天强国,建设科技强国,是中国的不懈追求。习近平总书记也曾不止一次对北斗系统作出重要指示。早在2013年,视察国防科学技术大学时,习近平总书记就叮嘱“把北斗系统建设好”。2018年11月,联合国全球卫星导航系统国际委员会在中国举办,习近平总书记在大会贺信中将北斗系统称为“中国实施改革开放40年来取得的重要成就之一”。而此次,习近平总书记亲自出席北斗三号建成开通仪式,再次凸显对北斗系统的高度重视,也体现出对中国科技自主创新的最大支持。
  北斗卫星导航系统,是中国自主建设运行的全球卫星导航系统,是国家重要时空基础设施。上世纪后期,中国开始探索卫星导航系统的自主发展之路,而从北斗一号试验系统的建成,到北斗二号区域导航系统投入使用,再到北斗三号系统的建成,其背后凝结着中国几代航天人的坚守与奋斗,也是中国30年来持续大力投入科研的结果。
  尤其是北斗三号系统,不仅仅是产品的升级换代,更有技术上的跨越,其收官于其第55颗导航卫星的发射。发射成功后,联合国外空司也专门祝贺。这是因为北斗系统不只具有中国自主特色,着眼于中国的国家安全和经济社会发展需要,同时也是一个开放和兼容的卫星导航系统,向全世界免费提供公开的卫星导航服务,鼓励国际合作与交流,和平利用外太空,对于构建人类命运共同体具有重要的世界意义。
  正因如此,迄今为止,全世界一半以上的国家已经开始使用北斗系统,北斗系统正在推动全球经济社会发展。
  在资本市场,北斗三号系统最后一颗组网卫星入网工作后,卫星概念股普涨。这反映出北斗系统对社会和经济生活正在发生直接影响。北斗系统不但将在交通运输、农林渔业、水文监测、气象测报、通信时统、电力调度、救灾减灾、公共安全等领域得到广泛应用,其还将对大量行业的产业链发生深远影响。
  在当下的特殊历史时空中,北斗三号全球卫星导航系统建成开通,更具标志性意义。
  北斗是一项重大而复杂的系统工程,其研发过程直接牵引带动着数百家单位、数万人,耗时数十年最终成功。北斗的这一模式体现了制度优势,是中国重大科技工程管理现代化的宝贵实践,对当下中国科技业的技术突围也有重要示范效应。比如,在芯片、光刻机等重要领域。
  北斗系统背后是“北斗精神”,其内涵是“自主创新、团结协作、攻坚克难、追求卓越”。这不但能支撑中国航天人托起国之重器,在当下时段也具有重要意义。
  由于种种原因,中国的技术发展,如今正面临着来自外部的封锁与打压,大量中国科技企业也正面临前所未有的发展困境。但北斗系统30多年的探索和建设之路,恰恰就是一条自力更生、自主创新、自我超越的发展之路。北斗三号的成功,说明中国依靠自身力量也能攀上世界科技巅峰,这也为未来中国走技术自主道路增加了经验与信心。而以此为起点,中国的科技发展,也必将在自主创新道路上走得更稳更远。
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 扬子鳄 发表于: 2020-7-31 15:08:00|只看该作者

北斗55个卫星成员到齐 自主创新铸就系统“中国魂”

源自:证券日报
原文标题:北斗55个成员到齐 自主创新铸就系统“中国魂”

⊙记者:朱宝琛

  “作为中国航天人,我只想说,曾经有机会参与北斗系统建设,现在有机会见证北斗系统的建成,我非常自豪。”西安中科天塔科技股份有限公司总经理曾伟刚7月30日在接受《证券日报》记者采访时表示。
  北斗三号全球卫星导航系统建成暨开通仪式将于7月31日上午10时30分在人民大会堂举行。
  今年6月23日9时43分,我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭,成功发射北斗系统第五十五颗导航卫星,暨北斗三号最后一颗全球组网卫星,至此北斗三号全球卫星导航系统星座部署比原计划提前半年全面完成。
  “北斗卫星导航系统的建成是我国综合国力强盛的重要体现,对民用领域拓展和军用装备的性能提升及安全可靠具有重大意义,是国家核心技术自主可控的标志性工程。”北京国科天迅科技有限公司董事长兼总经理房亮博士在接受《证券日报》记者采访时表示。
  “北斗三号全球卫星导航系统建成暨开通,是北斗系统发展的第三步──向全球提供服务,这对我国的科技、经济发展都有着重要意义,对于我们这样的商业航天公司以及航天人,更是意义非凡。”曾伟刚说。
  北斗卫星导航系统是中国着眼于国家安全和经济社会发展需要,自主建设运行的全球卫星导航系统,是为全球用户提供全天候、全天时、高精度的定位、导航和授时服务的国家重要时空基础设施。
  我国高度重视北斗系统建设发展,从20世纪80年代提出设想,到1994年北斗一号建设正式启动,经过30多年的实践探索,走过了北斗系统建设“三步走”的发展历程:2000年年底,建成北斗一号系统,向中国提供服务;2012年年底,建成北斗二号系统,向亚太地区提供服务;2020年,建成北斗三号系统,向全球提供服务。
  从更长远的目标来看,2035年,我国将建设完善更加融合、更加智能的综合时空体系,进一步提升时空信息服务能力,为人类走得更深更远做出中国贡献。
  据记者了解,自1994年北斗卫星导航系统启动建设以来,20多年间,我国在西昌卫星发射中心共组织了44次北斗发射任务,利用长征三号甲系列运载火箭,先后将4颗北斗一号试验卫星、55颗北斗二号和北斗三号组网卫星送入预定轨道,任务成功率100%。特别是2017年开启全球组网以来,两年半时间高密度执行18次发射任务。
  与此同时,靠着自主创新,北斗系统彻底打破了核心器部件依赖进口、受制于人的局面,铸造了北斗系统的“中国魂”。而拥有了自主知识产权和核心技术,北斗导航卫星全部单机和关键元器件实现100%自主可控。
  “北斗系统的成功,说明了我国具备向全球用户独立提供卫星导航服务的能力,也说明我们的自主研发能力在不断提高。”曾伟刚表示,科技的进步必然会带来经济的发展,自主卫星导航服务让我国相应的产业可以更加放心、更加稳定的发展,相信会带来相应产业的一次发展机遇。对于商业航天公司而言,国家整体航天技术实力提升,将有更大的发展机遇,也将有机会延伸出更多的商业服务场景。
  由55颗卫星构成的北斗导航系统,已成为全球卫星导航系统中不可忽视的重要力量。业界认为,北斗卫星导航系统的建设与发展,得益于中国改革开放以来综合国力显著增强、经济持续稳定发展和科技创新能力大幅提升。北斗卫星导航系统的建成,彰显了中国科技的实力。
  曾伟刚表示,我国在科技发展方面特别是航天领域的鼓励政策力度越来越大,从2009年中国科学院发布《我国至2050年科技发展路线图》,到《2016中国的航天》明确表示支持商业航天产业发展,鼓励引导民间资本和社会力量有序参与商业航天活动。可以看到,国家非常明确的践行科技创新驱动发展战略以及对于航天领域发展的鼓励。北斗系统的成功,正是我国践行科技创新驱动发展战略的典型,同时也助推了国家进一步对于航天领域的支持。
  “作为一家民营商业航天企业,我们将在国家的鼓励和支持下,砥砺前行,继续坚持企业发展,同时,也期待国家更多、更有力的政策继续支持商业航天整体的发展。”曾伟刚说。
  房亮同样对北斗系统充满期待。“希望未来发展越来越好,应用场景越来越丰富,希望国家持续投入更多政策扶持,保证这个标志性工程未来大展宏图,更好的服务国计民生。”
79#
 絮翻蝶舞 发表于: 2020-7-31 14:54:01|只看该作者

全球最大规模北斗高精度定位路测启动,将跑遍全国共高速公路

源自:澎湃新闻
原文标题:全球最大规模北斗高精度定位路测启动,将跑遍全国共高速公路

  7月31日,北斗卫星导航系统完成全球组网,北斗应用迎来新的发展机遇。基于北斗地基增强系统和星基增强系统组成的时空智能能力,澎湃新闻了解到,全球最大规模北斗高精度定位路测已于近日启动。让北斗“天上好用,地上用好”,相关的创新应用已率先展开验证。
  澎湃新闻从千寻位置网络有限公司(以下简称“千寻位置”)获悉,随着北斗卫星导航系统全球组网完成,公司已于近日启动业内首个高精度定位大规模路测,将在全国所有高速公路和主要城市高速路展开算法验证。这标志着北斗高精度定位量产技术将在智能驾驶领域大规模落地,为智能驾驶提供时空智能基础设施的安全保障。
  千寻位置负责建设和运营国家地基增强系统“全国一张网”,构建了一张北斗高精度时空网络。7月31日,千寻位置宣布“全国一张网”覆盖范围再次升级,在之前已能覆盖全国大部分区域的基础上,实现国家高速公路网同步全覆盖,可提供实时厘米级定位服务,为智能驾驶“铺路”。
图为7月20日千寻位置智能驾驶量产高精度定位服务FindAUTO在广州路测实况。
  首期大规模路测将为期近一年,测试车辆搭载千寻位置自研的时空智能算法和北斗高精度定位服务,跑遍全国的高速公路和主要城市高速路,针对不同天气、不同海拔多场景进行测试,不断验证和迭代算法和服务。此前千寻位置已累计完成30万公里的高精度定位路测。
  根据目前的测试结果,测试车辆实时动态定位精度最高可达2厘米,能够很好满足L3级以上智能驾驶和车路协同的广泛需求,实现车道级导航。所谓车道级导航,是指车辆不仅知道自己开在哪条道路,还能够分辨出自己行驶在哪一根车道上。
图为7月20日千寻位置智能驾驶量产高精度定位服务FindAUTO在广州路测实况。
  在智能驾驶中,高精度定位技术已成为核心要素。业内越来越多的意识到,高精度定位,在恶劣天气、重复场景等各种复杂环境下,可以大幅提高智能驾驶的稳定性和安全性。
  2020年是北斗大规模应用“元年”。其中,在智能驾驶领域,无论是基于北斗高精度的时空智能基础设施,还是应用,都在加速升级或落地。
  在基础设施方面,基于北斗卫星导航系统,千寻位置在全国已建设2600个北斗地基增强站,形成国家北斗地基增强系统“全国一张网”。2019年底,千寻位置启动“全国一张网”的升级工作,首次进入西部无人区,对已建成高速公路展开覆盖建设工作。截至2020年7月,千寻位置已完成建设和调试工作,实现国家高速公路网同步全覆盖,包括刚开通的连接北京和新疆的G7高速公路在内。对于正在规划或建设中的高速公路网,千寻位置会继续跟随国家路网建设步伐,同步实现北斗地基增强站覆盖。
图为7月20日千寻位置智能驾驶量产高精度定位服务FindAUTO在广州路测实况
  在应用方面,6月17日,首款北斗高精度定位5G V2×智能车正式上市。依托千寻位置提供的北斗高精度时空智能服务,广汽新能源埃安V的定位精度达到厘米级,行驶更加安全、可靠。今年还将有多款智能汽车搭载千寻位置的北斗高精度定位能力量产上市。
  目前,千寻位置是国内唯一具备全覆盖、全场景、全天候服务能力的时空智能能力提供商,利用北斗高精度定位与授时等新一代技术,千寻位置的FindAUTO时空引擎已达到车规级量产能力,为L2.5级的高速公路自动巡航,L3级的高速智能驾驶,或特定场景的L4级无人自主泊车提供精准、可靠、安全的高精度时空绝对基准。
  除了智能驾驶应用外,北斗正在进入各类应用场景,还包括测量测绘、智能城市、公共服务、行业升级等五大领域。
  千寻位置首席执行官陈金培表示,北斗不仅仅是部署于高空的卫星导航系统,它更是和每一位老百姓息息相关的国家重大时空基础设施。天上北斗卫星系统,地上北斗地基增强系统,有了这样的基础设施,万物可以实现对时间与空间的更高分辨和感知,千寻位置将更好推进北斗的应用落地,让各方收益北斗全球服务,将时空智能带给全球的合作伙伴。
78#
 破晓红尘 发表于: 2020-7-31 14:35:58|只看该作者

直观对比 全球组网的北斗有多强

源自:新京报
原文标题:直观对比,全球组网的北斗有多强

  (记者:李玉坤 实习生:谢雁冰 傅中行)7月31日,北斗三号全球卫星导航系统正式开通,意味着继美国GPS之后,北斗成为另一个为全球提供高质量导航定位服务的系统。记者通过梳理北斗卫星导航系统官网及公开资料,还原北斗系统到底强在哪?

  天上北斗在身边 北斗卫星导航系统应用广泛
  北斗系统由空间段、地面段和用户段三部分组成。
  北斗三号系统空间段由3颗GEO卫星、3颗IGSO和24颗MEO卫星等组成。北斗三号系统地面段包括主控站、时间同步/注入站和监测站等若干地面站,以及星间链路运行管理设施。用户段包括北斗及兼容其他卫星导航系统的芯片、模块、天线等基础产品,以及终端设备、应用系统与应用服务等。
  北斗系统提供服务以来,已在交通运输、农林渔业、水文监测、气象测报、通信授时、电力调度、救灾减灾、公共安全等领域得到广泛应用。
  近年来,广西、云南、贵州、四川、甘肃、陕西等多地针对地质灾害多发区域,均部署了基于北斗系统的高精度地质灾害监测预警系统。
  今年入汛以来,洪涝灾害、地质灾害频发,北斗系统在全国防灾减灾救灾工作中发挥作用,7月11日晚11时,四川阿坝州小金县春厂坝“北斗智慧云公共监测平台”的人工智能预警广播系统发出了滑坡预警,当地干部群众收到通知后成功组织避险。
  基于北斗系统的导航服务也已被电子商务、移动智能终端制造、位置服务等厂商采用。
  全球四大导航系统 北斗独具短报文功能
  全球卫星导航系统国际委员会(ICG)认定了四大全球卫星导航供应商,分别是美国的全球定位系统(Global Positioning System,GPS)、俄罗斯的格洛纳斯卫星导航系统(Global Navigation Satellite System,GLONASS)、中国的北斗卫星导航系统(BeiDou Navigation Satellite System,BDS)以及欧盟的伽利略卫星导航系统(Galileo Navigation Satellite System,Galileo)。

  据北斗卫星导航系统官网信息,与其他卫星导航系统相比,北斗系统具有“三大特色”。
  一是空间段采用GEO卫星、IGSO卫星和MEO卫星三种轨道卫星组成混合星座,与其他卫星导航系统相比高轨卫星更多,抗遮挡能力强,尤其在低纬度地区性能优势更为明显。
  二是提供多个频点的导航信号,能够通过多频信号组合使用等方式提高服务精度。
  三是创新融合了导航与通信功能,具备基本导航、短报文通信、国际搜救、星基增强和精密单点定位等多种服务能力。
  北斗系统是全球第一个提供三频信号服务的卫星导航系统。GPS使用的是双频信号,这是北斗的后发优势。使用双频信号可减弱电离层延迟的影响,使用三频信号可以构建更复杂模型消除电离层延迟的高阶误差。正因如此,GPS系统也在扩展成三频信号系统。
  除了定位导航授时外,北斗系统提供的短报文通信服务,是其区别于美国GPS、俄罗斯格洛纳斯、欧洲伽利略系统独有的功能。
  据北斗卫星导航系统官网信息,5·12大地震时,第一批从震中传出的救灾信息就是北斗系统短报文功能完成的。北斗短报文功能已在海洋渔业广泛应用,在远海区域,没有地面通信基站、卫星电话昂贵的情况下,渔民可以通过北斗短报文向家里报平安,开展渔业生产,进行紧急求救。
  中国提前半年完成北斗全球系统星座部署
  中国卫星导航系统管理办公室主任冉承其此前介绍,中国卫星导航系统实施“三步走”发展战略。第一步,2000年建成了北斗卫星导航试验系统,解决了我国自主卫星导航系统的有无问题;第二步,建设北斗卫星导航系统,2012年形成区域覆盖能力;第三步,2020年左右,形成全球覆盖能力。
  20年间,中国共成功发射了59颗北斗卫星。其中4颗为北斗导航试验卫星,55颗为北斗导航卫星。北斗一号系统属于试验系统,一共有4颗都已退役,这4颗卫星不在目前的导航卫星序列中。北斗二号系统一共包括23颗卫星,服务范围主要在亚太地区。
  2000年10月31日,我国自行研制的第一颗导航定位卫星“北斗导航试验卫星”在西昌卫星发射中心发射成功。2020年6月23日,我国在西昌卫星发射中心成功发射了北斗系统第55颗导航卫星,标志着中国提前半年全面完成北斗三号全球卫星导航系统星座部署。
⊙记者:李玉坤 实习生:谢雁冰 傅中行

  北斗导航系统发射最后一颗组网卫星
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 韩省 发表于: 2020-7-31 14:34:00|只看该作者

圆梦!中国北斗正式登上世界舞台

源自:科技日报
  2020年7月31日,中国向全世界郑重宣告,中国自主建设、独立运行的全球卫星导航系统全面建成,开启了高质量服务全球、造福人类的崭新篇章。
  中国北斗正式登上世界舞台,站在了我国用实际行动积极推动构建人类命运共同体的“第一梯队”。
  抚今追昔,这份“成绩单”来之不易。从北斗一号工程立项开始,26载风雨兼程,几代北斗人接续奋斗、数十万建设者聚力托举,在强国复兴的伟大征程中,一次又一次刷新“中国速度”、展现“中国精度”、彰显“中国气度”,创造出无愧于党、无愧于人民、无愧于时代的辉煌业绩。


符合国情的“北斗节奏”
  上世纪90年代初,国际局势复杂多变,让人们愈发强烈地意识到,拥有自己的卫星导航系统已经成为一个世界大国的重要标志、成为大国竞争的科技制高点。
  1994年,世界首个全球卫星导航系统GPS全面建成。此时,中国北斗一号系统则刚刚立项。
  同样是建设全球卫星导航系统,美、俄和欧盟选择“一步建全球”。有人曾提出,国外全球导航系统建设已打好样板,我们直接模仿复制,岂不简单?
  但这并不是适合适合中国北斗的发展道路。
  当时我国经济实力、技术基础还比较薄弱,又赶上特殊国际背景下国外最严密的技术封锁,内外困境重重叠加。先解决有无、满足急需,切实做到“把每个铜板都用在刀刃上”,才是明智的选择。
  早在1983年,“两弹一星”元勋、“863计划”倡导者之一陈芳允院士便创造性地提出“双星定位”构想。这一方案,能以最小星座、最少投入、最短周期实现“从无到有”。
  此后,“两弹一星”元勋、北斗系统首任工程总设计师孙家栋院士进一步组织研究提出“三步走”发展战略,决定先建试验系统、然后再建区域系统,最后建成全球系统。
  自立项至今,北斗系统建设坚持“一张蓝图绘到底”,一步一个脚印踏出了自己的节奏。2000年建成北斗一号试验系统,使我国成为世界第三个拥有自主卫星导航系统的国家。2012年建成北斗二号区域系统,为亚太地区提供服务。2020年建设北斗三号全球系统,实现了中国人孜孜以求的“全球梦”。


万人托举的庞大工程
  北斗是我国迄今为止规模最大、覆盖范围最广、服务性能最高、与百姓生活关联最紧密的巨型复杂航天系统。
  “北斗是党和国家调动千军万马干出来的,是工程全线几十万人团结一心拼出来的,是广大人民群众坚定支持共同托举起来的。”北斗卫星导航系统工程总设计师杨长风感慨万千。
  在党中央的领导下,在建设航天强国伟大事业的感召下,天南海北的建设者们怀揣激情和梦想,汇聚到北斗研制建设一线。
  据统计,工程启动以来,在全国范围内先后调集了400多家单位、30余万名科技人员参与研制建设。陈芳允、孙家栋两位“两弹一星”元勋和几十名两院院士领衔出征。
  国内卫星导航与位置服务领域企事业单位数量在14000家左右,从业人员数量超过50万,形成珠三角、京津冀、长三角、鄂豫湘、川陕渝五大产业区。
  北斗系统由卫星、火箭、发射场、测控、运控、星间链路、应用验证七大系统组成,是跨部门、跨学科、跨行业、跨地域的复杂系统工程。统帅“千军万马”,离不开科学顶层设计和高效组织领导。
  “将钱学森总体设计部思想贯穿研制建设全过程,建立起科学完善的组织管理体系,这是北斗取得成功的重要经验。”中国卫星导航系统管理办公室主任冉承其介绍说。
  在顶层,国家有关部门联合成立领导小组,并设立管理办公室,具体承担国家卫星导航领域主管机构职能,对北斗系统建设、应用产业、国际合作实施归口管理。工程上下坚持把推进重大航天工程治理体系和治理能力现代化作为重要任务,不断优化管理和技术“两条线”,形成“横向到边、纵向到底”的矩阵式组织管理模式。在组织管理实践中,“两条线”如同鸟之两翼、车之两轮,相互支撑、同频共进。
  在这项大国重器横空出世的背后,还有无数普通人在幕后辛勤付出。
  每次发射任务,无论白昼黑夜还是酷暑严寒,无论顶风冒雪还是大雨滂沱,发射首区和火箭残骸落区多个省市区的数十万人民群众都自觉服从大局,积极进行疏散。
  每逢重要节点,数以万计的公安干警、警卫人员和通信、电力、气象、交通、医疗等行业员工坚守各自岗位,共同筑起坚固的安全保障;一波又一波新闻记者奔走工程一线,用生花妙笔为北斗事业鼓与呼;成千上万科研人员的家人,默默扛起照顾家庭的重担,为他们撑起坚强后盾;还有数以亿计的人民群众用各种形式为北斗呐喊助威、点赞刷屏。


举世首创的“独门绝技”
  与其他全球卫星导航系统采取单一轨道星座构型相比,北斗系统独树一帜,坚定选择了混合星座的特色发展之路。
  北斗一号就在国际上首次实现了地球静止轨道卫星提供导航定位服务。在此基础上,北斗二号系统在国际上首创以地球静止轨道和倾斜地球同步轨道卫星为骨干,兼有中圆轨道卫星的混合星座。
  北斗系统高级顾问、原工程副总设计师李祖洪说,对于区域卫星导航系统而言,这种“混搭”组合可以用最少卫星数量实现最好覆盖效果。
  北斗三号系统进一步将“混合星座构型”发扬光大,建成拥有24颗中圆轨道卫星、3颗地球静止轨道卫星、3颗倾斜地球同步轨道卫星组成的全球系统,为建设全球卫星导航系统提供了全新范式。
  作为全球卫星导航系统的后来者,北斗除了应有的扎实“基本功”,还拥有自己的“独门绝技”。
  例如其短报文通信功能,开创了通信导航一体化的独特服务模式。
  其他卫星导航系统仅能无源定位,因而用户只能知道“我在哪”。而北斗用户不但自己知道“我在哪”,还能告诉别人“我在哪”以及“在干什么”。杨长风介绍说,比如突发地震、海上遇险时,在其他通信手段失效的情况下,北斗短报文通信可以成为传递求救信息、拯救生命的最后保险索。
  如今,北斗三号已成为国际上第一个将多功能融为一体的全球卫星导航系统。其在全面兼容北斗二号系统短报文通信服务的基础上,区域短报文发送能力从120汉字提高到1000汉字,支持用户数量从50万提高到1200万,而且能实现40汉字的全球短报文通信。此外,北斗三号系统还可以提供星基增强、国际搜救、精密单点定位、地基增强等多样化服务,能更好地满足用户的多元化需求。

76#
 落语 发表于: 2020-7-31 13:24:00|只看该作者

震撼!“北斗”拍了拍你,告诉你这些秘密

源自:央视财经
  2018年底,北斗导航系统已经开始向全球提供服务。经过一年半的持续建设,现在的北斗系统性能如何呢?
  北斗三号全球卫星导航系统
  向全世界提供连续稳定的服务
△央视财经《正点财经》栏目视频
  与世界上其他卫星导航系统不同,北斗系统由地球静止轨道、倾斜地球同步轨道以及中圆地球轨道三种轨道组成,能够更好地服务于我国及周边地区,同时也让它除了导航、定位、授时服务外,还具备短报文通信的功能。
航天科技集团五院 北斗三号卫星总设计师 陈忠贵:整个国家周边地区,包括东盟或亚太地区,北斗的服务精度较高,因为我们卫星数量比较多。在两极地区,服务精度应该更高,IGSO(倾斜地球同步轨道)卫星能覆盖到两极地区,在两极地区上运行的时间也较长。
据了解,北斗二号发射的20颗卫星中,目前仍有15颗在提供服务。加上北斗三号的30颗卫星,整个北斗系统累计有45颗卫星可以在轨提供服务。根据全球导航定位系统评估数据,北斗目前的精度水平完全达到预期标准。
航天科技集团五院 北斗三号卫星总设计师 陈忠贵:我们在全球定位精度提供的承诺是5-10米,实际精度是3-5米;在亚太地区,实际测出水平是在1-3米。
作为北斗三号卫星的总设计师,陈忠贵从1997年就开始参与北斗工程的建设。今天的北斗三号全球卫星导航系统开通仪式,在他看来更是一个开始,他们要保证北斗系统接下来的长期稳定运行。
航天科技集团五院 北斗三号卫星总设计师 陈忠贵:北斗卫星导航系统的开通仪式,是北斗一个重要的承诺,向全球用户提供连续、稳定的服务,我作为参与建设者感到无比自豪。
  创新的北斗
  星间链路全面验证
△央视财经《正点财经》栏目视频
  在北斗三号系统中,研制人员增加了星间链路的设计,也就是卫星不仅能与地面连接,卫星之间也可以互相测距并传递数据,这大大提高了北斗系统的定位精度。
专家介绍,在北斗三号研制之初,团队一直面临着一个困难,就是我国并没有像美国、俄罗斯等国家一样,在全球范围内设立测控站。这就可能导致当卫星运行至境外时,管理人员无法对卫星的轨道和时钟进行及时修正,造成导航卫星的精度下降。为了解决这个问题,团队想到了星间链路的方式。
航天科技集团五院 北斗三号卫星总设计师 陈忠贵:星和星之间能够相互进行通信,把相应的卫星相关遥测的一些参数、性能水平,及时传回国内进行分析,和境外的卫星取得联系,或者对它进行操控,保证卫星能够尽快提供更好的服务。
除了解决海外测控站的问题外,星间链路还可以帮助卫星进行自主导航和自主监测。也就是说即便离开了地面支持,卫星仍旧可以为用户提供定位服务。这就大大提高了北斗系统的可靠性,同时还将定位精度大幅提升。
  详解太阳翼展开震撼画面
△央视财经《正点财经》栏目视频
  在北斗三号最后一颗组网卫星的发射任务直播中,首次从太空的视角见证了北斗卫星太阳翼展开的过程。而且科研人员实现了中高轨卫星在星箭分离阶段即完成太阳翼展开,这在以前是没有先例的。这个震撼的画面背后,其实也是航天人不断创新、精益求精的结果。
在以往中高轨卫星的飞行程序设计中,为确保太阳翼展开过程安全稳定可靠,一般会在星箭分离后半个小时左右才会实施这个操作。
对于卫星来说,越早进行太阳翼展开,越能确保它更早地获取能量、安全飞行。随着我国远望船的测控能力有了大幅提升,可以在星箭分离之后争取到三分钟的测控时间。研制团队开始着手进行设计创新,希望能够在这三分钟之内实现太阳翼展开。
由于此前从未有过中高轨卫星在星箭分离阶段即完成太阳翼展开的先例,想要在原本已经很成熟的技术上做这么大的改进,其实要冒很大的风险。
航天科技集团五院 北斗三号卫星副总设计师 刘天雄:以前是34分钟开始展开太阳翼,20年的程序没有变过,非常成熟可靠。为了尽快见到太阳,我们增加了一段程序。这个程序虽然地面做过验证,但是天上是第一次飞,可能有风险。太阳翼展开后,内心的石头才落下来。
这次大胆创新带来的不仅仅是太阳翼展开时震撼的画面,更是为卫星尽早获取能源、安全运行奠定了基础。同时,还为卫星节省了燃料,也意味着延长了卫星的使用寿命。</p>
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 邵韦 发表于: 2020-7-31 12:54:00|只看该作者

中国北斗横空出世纪实:大有可为,未来可期

源自:澎湃新闻
原文标题:中国北斗横空出世纪实:大有可为,未来可期


──写在北斗三号全球卫星导航系统全面建成之际
  中国人自己的全球卫星导航系统──北斗终于建成了。
  2020年7月31日,中国向全世界郑重宣告,中国自主建设、独立运行的北斗三号全球卫星导航系统已全面建成,中国北斗开启了高质量服务全球、造福人类的新篇章。
  抚今追昔,从北斗一号工程立项开始,二十六载风雨兼程,几代北斗人接续奋斗、数十万建设者聚力托举,一次又一次刷新“中国速度”、展现“中国精度”、彰显“中国气度”。回望来路,这份沉甸甸的“北斗成绩单”来之不易。

北斗三号部分研制人员合影,中国航天科技集团五院供图  045415w99en9947queae93.jpg  保存到相册

传说中的“五千万工程”和30万无名北斗人
  目光回到上世纪末。
  1994年,无论在世界还是中国卫星导航发展史上都是极具特殊意义的一年。这一年,世界首个全球卫星导航系统GPS全面建成;而此时,中国北斗一号系统则刚刚立项。
  很多人没有想到,有朝一日中国能独立建成与美俄欧卫星导航系统比肩的世界一流系统。
  2000年,北斗一号又省又快地构建起兼具定位授时和短报文通信服务的双星定位系统,我国成为继美国、俄罗斯之后世界上第三个具有卫星导航系统的国家。
  2017年11月,北斗三号系统首组双星发射;2020年6月,北斗全球组网成功,仅仅不到3年时间便完成星座部署,让全世界再一次领略到中国集中力量办大事的硬核实力。这一次,中国不仅兑现了承诺,还比原定计划提前了半年。
  谈及北斗圆梦全球,北斗工程总设计师杨长风感慨万千:“北斗是党和国家调动千军万马干出来的,是工程全线几十万人团结一心拼出来的,是广大人民群众坚定支持共同托举起来的。”
  据中国卫星导航系统管理办公室统计,北斗工程启动以来,在全国范围内先后调集了400多家单位、30余万名科技人员参与研制建设。陈芳允、孙家栋两位“两弹一星”元勋和几十名两院院士领衔出征。
  在这项大国重器横空出世的背后,还有无数普通人在幕后辛勤付出。每逢重要节点,数以万计的公安干警、警卫人员和通信、电力、气象、交通、医疗等行业员工坚守各自岗位,共同筑起坚固的安全保障;一波又一波新闻记者奔走工程一线,用生花妙笔为北斗事业鼓与呼;成千上万科研人员的家人,默默扛起照顾家庭的重担,为他们撑起坚强后盾;
  中国卫星导航系统管理办公室主任冉承其说,“将钱学森总体设计部思想贯穿研制建设全过程,建立起科学完善的组织管理体系,这是北斗取得成功的重要经验。”
  据他介绍,北斗系统由卫星、火箭、发射场、测控、运控、星间链路、应用验证等七大系统组成,是跨部门、跨学科、跨行业、跨地域的复杂系统工程。统帅“千军万马”,离不开科学顶层设计和高效组织领导。
  在顶层,国家有关部门联合成立领导小组,并设立管理办公室,具体承担国家卫星导航领域主管机构职能,对北斗系统建设、应用产业、国际合作实施归口管理。
  杨长风说,“我们常说,北斗是‘五千万’工程,调动了千军万马,经历了千难万险,付出了千辛万苦,要走进千家万户,将造福千秋万代。”
  建设全球系统与区域系统相比,不是简单的规模“扩容”、而是全面的整体“升级”,对工程全线尤其是卫星系统带来空前挑战。事前据专家论证测算,以当时的研制能力,如果仍由一家单位抓总研制,即便“5+2”“白+黑”地连轴转,也很难在2020年底前完成30颗卫星的研制生产,更别提全部发射入轨、完成星座组网。
  杨长风说,为如期“交卷”,工程全线大力整合各方力量,通过强化产品多家布局,特别是采取卫星“双总体”,让两个卫星总体单位分别组织队伍、同步抓总研制,极大调动了各方资源力量,极大促进了优势互补、协同共进,极大加速了关键核心技术突破,推动形成良性互利的发展局面,为确保北斗三号全球系统快速高效组网发挥了重要作用。
  2017年11月到2020年6月,31个月时间,我国成功发射30颗北斗三号组网星和2颗北斗二号备份星,成功率100%,以超过月均1颗星的速度,创造世界卫星导航系统组网发射新纪录。

既不能固步自封,也不能照搬盲从
  上世纪90年代初,国际局势复杂多变,人们愈发强烈地意识到,拥有自己的卫星导航系统已经成为一个世界大国的重要标志、成为大国竞争的科技制高点。
  杨长风说,同样是建设全球卫星导航系统,美、俄和欧盟选择搞“一步建全球”。而我国起步晚、底子薄,明智地选择分步走,先解决有无、满足急需,切实做到“把每个铜板都用在刀刃上”。
  1983年,“两弹一星”元勋、“863计划”倡导者之一陈芳允院士,创造性地提出“双星定位”构想。这一方案,能以最小星座、最少投入、最短周期实现“从无到有”。
  后来,“两弹一星”元勋、北斗系统首任工程总设计师孙家栋院士,进一步组织研究提出“三步走”发展战略,决定先建试验系统、然后再建区域系统,最后建成全球系统──
  2000年建成北斗一号试验系统,使我国成为世界第三个拥有自主卫星导航系统的国家。2012年建成北斗二号区域系统,为亚太地区提供服务。2020年建设北斗三号全球系统,实现了中国人孜孜以求的“全球梦”。
  据杨长风介绍,与其他全球卫星导航系统采取单一轨道星座构型相比,北斗系统独树一帜,坚定选择走混合星座的特色发展之路。北斗一号建设时,在国际上首次实现地球静止轨道卫星提供导航定位服务。
  北斗二号系统则继承北斗一号用地球静止轨道卫星实现区域导航定位覆盖的成功经验,在国际上首创以地球静止轨道和倾斜地球同步轨道卫星为骨干,兼有中圆轨道卫星的混合星座。北斗系统高级顾问、原工程副总设计师李祖洪说,对于区域卫星导航系统而言,这种“混搭”组合可以用最少卫星数量实现最好覆盖效果,已获得国际认可。
  李祖洪告诉记者,北斗三号系统将“混合星座构型”发扬光大,建成拥有24颗中圆轨道卫星、3颗地球静止轨道卫星、3颗倾斜地球同步轨道卫星组成的全球系统,为建设全球卫星导航系统提供了全新范式。
  与其他卫星导航系统相比,北斗系统确有自己的“独门绝技”:除提供全球定位导航授时服务外,还能进行短报文通信,开创了通信导航一体化的独特服务模式,是名副其实的“多面手”。
  从功能看,其他卫星导航系统仅能无源定位,因而用户只能知道“我在哪”。而北斗用户则不同,不但自己知道“我在哪”,还能告诉别人“我在哪”、“在干什么”。
  “这一招很管用,比如突发地震、海上遇险时,在其他通信手段失效的情况下,北斗短报文通信可以成为传递求救信息、拯救生命的最后保险索。”杨长风说。
  如今,北斗三号全球系统一如既往走“跨界发展”之路,成为国际上第一个将多功能融为一体的全球卫星导航系统。这种多功能集成化设计,有利于取得差异化的竞争优势。
  据中国卫星导航系统管理办公室统计,北斗三号全球系统在全面兼容北斗二号系统短报文通信服务的基础上,区域短报文发送能力从120汉字提高到1000汉字,支持用户数量从50万提高到1200万,而且能实现40汉字的全球短报文通信。此外,北斗三号全球系统还可以提供星基增强、国际搜救、精密单点定位、地基增强等多样化服务,能更好地满足用户的多元化需求。
  杨长风说,北斗系统建设的经验再次证明,任何时候、任何情况下,都要坚定自信、保持定力,坚定不移走中国特色发展之路,既不能固步自封、也不能照搬盲从。

最后时刻“压哨破门”,濒临绝境倒逼自主创新
  关键核心技术是花钱买不来的,即使买来了也是不可靠的,引进仿制的路子也走不远,只有坚定不移走自主创新之路,才能把命运牢牢掌握在自己手中。
  杨长风说,面对缺乏频率资源、没有自己的原子钟和芯片、区域布站条件下实现全球服务等看似难以逾越的“娄山关”“腊子口”,北斗人凭借滚石上山的毅力和勇气,北斗走出了一条自主创新、追求卓越的发展道路。
  众所周知,空间频率资源是“不可再生”的战略资源,没有合法可用的频率,卫星就如同没有土地使用许可的高楼大厦,缺少立身之基。
  “北斗起步之时,国际上优质频率资源已经所剩无几,经过艰苦谈判,终于推动国际电联从航空导航频段中,辟出两小段资源作为卫星导航合法使用频段。”杨长风说。国际电联规定,各国均可平等申请新资源使用权,但必须在7年有效期内发射导航卫星,并成功接收传回信号,逾期则自动失效。
  据他回忆,为保住2007年4月17日这一最后“窗口”,工程上下进行全系统总动员和大会战,抢在2月底完成卫星研制。然而临射前,卫星上的应答机突现异常。为确保万无一失,工程试验队果断将已矗立塔架的星箭组合体拆开,取出卫星应答机,72小时不眠不休,成功排除故障。
  4月14日4时11分,这颗肩负重要使命的卫星发射成功;17日20时许,北京终于清晰地接收到来自这颗卫星的信号。这一刻,距离频率失效后限已不到4个小时。
  中国北斗在最后时刻“压哨破门”,拿到了进军全球卫星导航系统俱乐部的“入场券”。
  星载原子钟是导航卫星的“心脏”,是卫星导航领域“皇冠上的明珠”,其性能对系统定位和授时精度具有决定性作用。
  北斗工程建设之初,国内星载原子钟技术比较薄弱。当时,全世界只有少数国家有能力研制高性能星载原子钟,进口存在诸多困难和不确定性。
  “不能等,不能靠,就自己干!”杨长风说,为尽早“让中国的北斗用上最好的钟”,工程总体下定决心集中全力打攻坚战,组织相关科研单位和企业,成立三支研发队伍同步进行攻坚。不到两年时间,三支队伍全都取得成功,自主研发出达到国际先进水平的原子钟。
  缺少“中国芯”,一直是困扰我国高科技领域的一块“心病”。冉承其说,对于北斗系统工程建设和应用来说,拥有国产芯片,对于确保安全性、稳定性、可靠性至关重要。甚至可以说,搞北斗三号全球系统,全面国产化是头等大事。
  据他介绍,通过深入动员,工程上下形成宁可国产化产品“指标低点,价格高点,也要大胆使用”的坚定共识;工程总体研究制定行动规划,将自主可控要求落实到关键技术攻关、产品研发、竞争采购等各环节;建立由专项管理办公室牵头,多部门参加的自主可控协调小组,通过重点行业、区域应用示范工程,大力推广使用自主芯片、模块、软件产品,通过边建边用、反复迭代,有效提高产品质量水平。
  功夫不负有心人。国产北斗芯片工艺由0.35微米提升到28纳米,已在物联网和消费电子领域广泛应用。支持北斗三号新信号的22纳米工艺射频基带一体化导航定位芯片,体积更小、功耗更低、精度更高,已具备批量生产能力。
  截至2019年底,国产导航型芯片出货量已超1亿片,北斗导航型芯片、模块高精度板卡和天线已输出到120余个国家和地区。
  按照传统全球卫星导航系统的建设和运行模式,需要在全球范围内建立众多地面站。杨长风说,为解决北斗系统国内建站实现全球运行和服务的难题,北斗系统首创Ka频段星间链路,创造性地提出高效解决方案,而为解决境外卫星的数据传输通道问题,工程专门组织研究团队攻克了星间链路关键技术。
  通过星间链路,所有在轨北斗卫星连成一张大网,实现北斗“兄弟”们手拉手,相互间可以“通话”、测距,能自动“保持队形”,这不仅减小地面站规模、减轻地面管理维护压力,而且还使卫星定位精度大幅提高。凭借这一“绝活”,工程实现了仅依靠国内布站情况下对全球星座的运行控制,以及全球服务能力与世界一流系统的比肩。
  北斗三号全球系统星座部署完成后,澳大利亚空间工程研究中心主任安德鲁·登普斯特指出,北斗是一项重大突破,因为它意味着中国可以完全独立地使用自主导航系统,不再依赖任何人。
  杨长风说,一路走来,北斗系统建设“过五关斩六将”,崎岖坎坷、步步惊心,这也让工程队伍磨练出坚毅的品格和坚强的信心,坚定不移走上自主创新之路。

如同水和电一样,北斗将无处不在、触手可及
  有这样一个比喻:如同水和电一样,北斗系统将成为人民日常生活中不可缺少的必需品,无处不在、触手可及。
  杨长风说,卫星导航系统是重要的空间基础设施,是事关国计民生的大国重器,对促进经济社会发展、改善人民生产生活具有重要作用。发展到今天,从国内到国外,从区域到全球,北斗服务将为更多国家和人民所共享,这张国家名片的知名度影响力也将不断增强,北斗对人类的贡献终将被全世界所理解认同。
  根据中国卫星导航系统管理办公室统计,近年来,北斗系统已全面服务交通运输、公共安全、救灾减灾、农林牧渔、城市治理等各行各业,已经融入电力、金融、通信等国家核心基础设施,综合效益正在不断显现。
  以交通运输为例,截至2019年12月,国内超过650万辆运营车辆、4万辆邮政和快递车辆,36个中心城市约8万辆公交车、3200余座内河导航设施、2900余座海上导航设施已用北斗,建成全球最大营运车辆动态监管系统,正向铁路运输、内河航运、远洋航海、航空运输及交通基础设施建设管理纵深推进。
  目前,我国已构建起集芯片、板卡、终端和运营服务为一体的完整北斗产业链,在国家关键行业和重点领域标配化使用,在大众消费领域规模化应用。近10年来,我国卫星导航产业产值年均增长约20%,2020年将有望超过4000亿元。
  “北斗作为国家重大空间基础设施,提供的是公共服务产品,就如同电、无线网络一样,必须通过终端服务来实现价值。”杨长风告诉记者,“融合发展、万物互联”一直是北斗应用推广的基本方针。
  据他介绍,2020年第一季度,在中国入网的智能手机,已经有70%以上提供北斗服务。共享单车配装北斗终端实现精细管理,牧民坐在家里就能通过北斗项圈放牧牛羊,支持北斗系统的手表、手环、学生卡,更加方便和保护人们日常生活。通过“北斗+支付”,能对1秒钟内成百上千的股票、车票购买申请进行精确排队,按序办理。
  在新冠肺炎疫情阻击战中,北斗的贡献更是有目共睹──
  北京、湖北的北斗植保无人机被广泛用于区域内消毒防疫,一架无人机单次喷洒面积可覆盖5000平方米,并且能深入防疫车无法抵达的死角。在全国多个地方,数十万台北斗终端进入物流行业,通过北斗精准定位,位置信息一目了然,一些物流企业还通过机器人向部分隔离小区提供物资运输配送。
  冉承其说,北斗与互联网、移动通信网、大数据、云计算等结合形成的“北斗+”信息产品,可以对感染者的行动轨迹进行精确定位并向社会公开发布,为大城市特别是基层社区做好防控提供关键数据支撑。
  他还以武汉火神山、雷神山医院建设为例:“万丈高楼平地起”,高精度定点定位是基准,快速精确测量是基础。大年三十晚上,北斗人闻令而动,奔赴火神山医院工地,北斗高精度定位设备火速驰援,确保工地大部分放线测量一次完成,为医院迅速施工争取了宝贵时间。
  “北斗应用只受想象力限制。”杨长风说,面向未来,这句话精辟地勾勒出了北斗应用发展的无限可能和广阔前景。
  走向全球的中国北斗,大有可为,未来可期。
  (原题为《中国北斗横空出世纪实》)
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 爱你三千年 发表于: 2020-7-31 12:03:56|只看该作者

北斗三号全球卫星导航系统正式开通 向全世界提供连续稳定服务

源自:cnBeta
原文标题:北斗三号全球卫星导航系统正式开通 向全世界提供连续稳定服务 来源:央视新闻客户端

  北斗三号全球卫星导航系统建成暨开通仪式将于今天(7月31日)上午举行。北斗系统第五十五颗导航卫星暨北斗三号最后一颗全球组网卫星于近日完成在轨测试、入网评估等工作正式入网。它是6月23日在西昌卫星发射中心成功发射的。
  北斗三号全球卫星导航系统向全世界提供连续稳定的服务
  2018年年底,北斗导航系统已经开始向全球提供服务。
  经过一年半的持续建设,今天的北斗能力提高到如何呢,一起来看一下。
  与世界上其他卫星导航系统不同,北斗系统由地球静止轨道、倾斜地球同步轨道以及中圆地球轨道三种轨道组成,能够更好地服务于我国及周边地区,同时也让它除了导航、定位、授时服务外,还具备短报文通信的功能。
航天科技集团五院、北斗三号卫星总设计师 陈忠贵:我们整个国家周边地区,包括东盟或者是亚太地区,那么它(北斗)的服务精度就要高,因为它这一块我们卫星数量比较多。那么在两极地区我们也是服务精度应该更高,因为我们IGSO(倾斜地球同步轨道)卫星也是能够覆盖到两极地区,在两极地区上面运行的时间也比较长。
  据了解,北斗二号发射的20颗卫星中,目前仍有15颗在提供服务。加上北斗三号的30颗卫星,整个北斗系统累计有45颗卫星可以在轨提供服务。根据全球导航定位系统评估数据,北斗目前的精度水平完全达到预期标准。
航天科技集团五院、北斗三号卫星总设计师 陈忠贵:我们在全球定位精度,我们提供的承诺是在5到10米,那么实际上我们的一个精度都在3到5米;那么我们在亚太地区,我们实际测出来的水平是在1到3米这样一个精度。
  作为北斗三号卫星的总设计师,陈忠贵从1997年开始就参与北斗工程的建设。今天的北斗三号全球卫星导航系统开通仪式,在他看来更是一个开始。他们要保证北斗系统接下来的长期稳定运行。
航天科技集团五院、北斗三号卫星总设计师 陈忠贵:北斗卫星导航系统的开通仪式,是我们北斗一个重要的承诺,向全球用户提供连续、稳定的服务。我作为一个参与的一个建设者感到无比自豪。
  创新的北斗:星间链路全面验证
  在北斗三号系统中,研制人员增加了星间链路的设计,也就是卫星不仅能与地面连接,卫星之间也可以互相测距并传递数据,这大大提高了北斗系统的定位精度。
  专家介绍,在北斗三号研制之初,团队一直面临着一个困难。就是我国并没有像美国、俄罗斯等国家一样,在全球范围内设立测控站。这就可能导致当卫星运行至境外时,管理人员无法对卫星的轨道和时钟进行及时的修正,造成导航卫星的精度下降。为了解决这个问题,团队想到了星间链路的方式。
航天科技集团五院、北斗三号卫星总设计师 陈忠贵:就是星和星之间能够相互之间进行通信,把它相应的卫星相关遥测的一些参数,这个性能水平,然后及时传回到国内来进行分析,和境外的卫星进行取得联系,或者进行对它进行操控,保证卫星能够尽快提供更好的一个服务。
  除了解决海外测控站的问题外,星间链路还可以帮助卫星进行自主导航和自主监测。也就是说即便离开了地面支持,卫星仍旧可以为用户提供定位服务。这就大大提高了北斗系统的可靠性,同时还将定位精度大幅提升。
航天科技集团五院、北斗三号卫星总设计师 陈忠贵:一个就是我们在星上保证(卫星)下行信号连续不中断,第二个就是(卫星)这信号或者(有)什么不健康,(卫星)会自主进行处理,保证连续稳定的一个服务,这个还是很有信心的。
  创新的北斗:星箭分离阶段实现太阳翼展开
  在北斗三号最后一颗组网卫星的发射任务直播中,首次从太空的视角见证了北斗卫星太阳翼展开的过程。而且科研人员实现了中高轨卫星在星箭分离阶段即完成太阳翼展开,这在以前是没有先例的。
  这个震撼的画面背后,其实也是航天人不断创新、精益求精的结果。
  创新的北斗:详解太阳翼展开震撼画面
  在以往中高轨卫星的飞行程序设计中,为确保太阳翼展开过程安全稳定可靠,一般会在星箭分离后半个小时左右才会实施这个操作。
航天科技集团五院、北斗三号卫星副总设计师 刘天雄:从星箭分离到智利站大概17分钟,(以前这期间)我们不敢对卫星操作。然后到智利站之后17分钟我们再做一些相关的准备工作,然后(程序控制)启动太阳翼展开。这是(以前)一个固定的程序。
  对于卫星来说,越早进行太阳翼展开,越能确保它更早地获取能量、安全飞行。随着我国远望船的测控能力有了大幅提升,可以在星箭分离之后争取到三分钟的测控时间。研制团队开始着手进行设计创新,希望能够在这三分钟之内实现太阳翼展开。
  由于此前从未有过中高轨卫星在星箭分离阶段即完成太阳翼展开的先例,想要在原本已经很成熟的技术上做这么大的改进,其实要冒很大的风险。
航天科技集团五院、北斗三号卫星副总设计师 刘天雄:实际上(以前)是34分钟开始展开(太阳翼),那是一个20年的程序没有变过,非常成熟非常可靠。为了尽快见到太阳,我们增加一段程序。这个程序虽然我们地面做过验证,但是天上是第一次飞,凡是新的可能都有风险,就是说(太阳翼)展开以后,内心里这块石头(才)落下来了。
  这次大胆创新带来的不仅仅是太阳翼展开时震撼的画面,更是为卫星尽早获取能源、安全运行奠定了基础。同时,还为卫星节省了燃料,也意味着延长了卫星的使用寿命。
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 杰哥本家 发表于: 2020-7-31 11:55:58|只看该作者

北斗三号正式开通,导航指路只是初级玩法

源自:新京报
原文标题:北斗三号正式开通,导航指路只是初级玩法

  (记者:倪伟)共享单车急速涌入城市的短短几年里,对它们的管理由“乱”到“治”,从起初的广受诟病到如今越发井井有条,这背后依赖大量科技手段的助力。最新的管理水准已经可以做到对每辆单车进行厘米级定位,由此,让它们停泊在无形的电子围栏成为可能。
  天上的北斗卫星和车里的北斗芯片,让这一切得以实现。今年6月23日发射升空的北斗三号全球导航系统最后一颗组网卫星,2天前正式入网工作。今天(7月31日),北斗三号全球卫星导航系统正式开通,意味着这个由中国自主建设的30颗卫星组成的卫星星座,成为继美国GPS之后,另一个为全球提供高质量导航定位服务的系统。
  虽有“导航”之名,但北斗系统的应用绝非指路而已。由于卫星最核心的精准授时功能,在任何需要精准时间和空间基准的行业,北斗系统都将有用武之地。不过,要想将北斗的精准导航全方位拓展至天上、地下、水中,功夫还在卫星之外。
  北斗导航解决共享单车“痛点”
  去年夏天,300辆搭载装有北斗高精度导航定位芯片的共享单车,在武汉投入场景应用测试,接入北斗地基增强网后,这些共享单车实现厘米级定位。只有将单车停在划定的停车范围内,App才会正常结账,否则系统会发出警告,并收取额外调度费用,由此引导每一位用户参与单车的规范停放。
  这一技术很快在不同品牌的共享单车上实现应用,并迅速推广至深圳、北京等城市。通过高精度导航定位、位置报告、北斗地基增强系统等功能,人、车、后台信息达到了有效互通,不仅能够更准确追踪车辆和运维位置,还可以结合大数据管理平台,实现智能调度运营,优化车辆调派。
  北斗导航位置服务(北京)有限公司此前曾与共享单车企业开展过战略合作,该公司总经理、国家重点研发计划“地球观测与导航”专项总体专家组成员曹红杰介绍,该公司为此建立了统一的共享单车信息平台,每一辆装上定位芯片的单车,位置都实时更新,平台数据同时向政府主管部门和共享单车企业开放。
  据曹红杰介绍,根据平台数据,政府相关部门会对共享单车高度聚集的地区进行预警,一旦短期内聚集太多,形成“潮汐”效应,就派出卡车迅速运走,共享单车企业也进行车辆疏解和调配。同时,企业还可以根据平台,找到被停到偏僻地带的单车。
  北斗导航为共享单车行业解决了“痛点”,共享单车行业反过来也为北斗产业带来了巨大变化:不仅推动技术广泛应用,还让芯片成本大幅降低。
  共享单车是北斗系统迄今最大规模应用的行业,曹红杰说,共享单车广泛使用北斗和GPS兼容芯片,使得拥有最简单定位功能的北斗芯片价格大幅压缩到6元至10元左右。
  此前,北斗芯片价格都在几十元上下,“原来北斗芯片比GPS芯片贵很多,就是因为产业规模小。”他说,“我是亲身经历的,这十年间,北斗芯片从几千块降到几百块,现在降到几块钱,最大的推动力就是共享单车行业的崛起。”
  650万辆营运车辆接入北斗
  共享单车的故事,充分说明了产业端的活力,对于卫星导航系统的发展有多重要。
  北斗产业近十年来的兴起,面临着从GPS手里抢市场的难题。GPS早在上世纪90年代就建成了全球系统,走上“一家独大”的坦途,也在中国拥有了不少用户。后起之秀北斗要“虎口夺食”,而自身芯片价格又贵得多,初期推广十分艰难。
  2012年北斗二号系统开通时,中国卫星导航系统管理办公室主任冉承其说,北斗产业刚刚起步,与国外相比最大的差距在于价格,性能已经达到或者接近。他呼吁全社会力量更多应用、更多参与,让北斗芯片价格尽快降下来。5年之后,冉承其表示,由于建立了完整的产业链和技术,加上工艺产能提升,国产北斗芯片单价已降至6元,在总体性能上也达到甚至优于国际同类产品。
  芯片价格降低与使用规模密切相关,车辆运输是最关键的行业。
  中国卫星导航定位协会发布的《中国卫星导航与位置服务产业发展白皮书》显示,截至 2019年底,国内超过650万辆营运车辆、4万辆邮政和快递车辆、36个城市约8万辆公交车应用了北斗系统。
  交通部门正全面推进北斗系统在长江航运应用全覆盖,建设长江干线北斗卫星地基增强系统,包括长江干线水富至长江口106个基准站、69个监测站,利用公网网络和56个AIS基站进行播发。长江海事各分支局共设置13个监控终端,计划完成长江航务系统近800艘公务船、2000艘社会船舶单北斗船载终端安装和基于北斗的内河遇险报警管理系统、航运信息公共服务系统建设工作,为“智慧长江”建设提供重要保障。
  交通运输部2019年7月发布《数字交通发展规划纲要》,提出到2025年交通运输成为北斗导航的民用主行业,第五代移动通信(5G)等公网和新一代卫星通信系统初步实现行业应用,并要求加快北斗导航在自由流收费、自动驾驶、车路协同、海上搜救、港口自动化作业和集疏运调度等领域应用。
  交通运输市场一直是我国卫星导航与位置服务产业最为重要的市场,共享单车的异军突起,则成为北斗产业发展进程中的意外惊喜。
  曹红杰认为,迄今为止,车辆运输和共享单车是推动北斗产业化发展的两个关键行业。650万辆物流运输车辆和千万辆级共享单车接入北斗定位导航服务,成为北斗广阔的“练兵场”,大规模运用使得北斗应用的性能快速提升,价格也快速降低。
  挖掘机上装北斗
  虽以“导航”为名,但一个卫星导航系统的用途,却远超出我们所认为的电子地图、车辆导航。在很多意想不到的行业,卫星导航系统都起到至关重要的作用,例如燃气管网、农业水利、工程建设、文物保护,乃至电信、金融、保险等行业。
  导航卫星系统的核心功能分为三类:定位、导航和授时。其中,授时的功能往往不被大众知晓,却是核心中的核心。每一个导航卫星的核心器件之一是原子钟,其稳定度关乎系统成败,北斗三号的使用的是“铷原子钟”,以铷原子跃迁为物理基础建立的极度精密的电子设备,300万年只有1秒误差。
  实际上,导航卫星提供的就是授时信息,定位、导航都是利用精准的时间差计算延伸出的功能。王博说,导航卫星的核心价值就是提供精确的时空基准,时间和空间,是所有人类活动离不开的两个要素。
  精确的授时信息,能在需要精准时间的行业发挥作用。比如,电网就需要非常精准的时间基准,交流电本身每一秒都在变换,要让发出的电上到电网,就要求频率非常准。准确的频率需要精准的时间,时间不准,整个电网的调度将无从谈起。
  再比如通信,尤其在5G时代,基站与卫星定位结合得比原来更加紧密。所有通信都有一个时间戳的概念,时间不准,发送和接收数据就没有基准了,通信系统也会瘫痪。
  还有金融系统,每一秒都有很多金融交易发生,每一笔交易到底在哪一个时间完成?要把一秒钟分成几百万份,不可能再用普通电子表计时,就需要卫星导航系统的精准授时功能。
  2016年1月26日,由于技术问题,GPS系统授时出现了百万分之十三秒(13微秒)的授时误差,持续了12小时,使美国和加拿大的警方、消防以及EMS的无线电设备停止运转,欧洲电信网络出现故障,英国广播公司电台停播长达2天,电网系统也部分出现故障等一系列问题。
  业内有句广为流传的话:北斗的应用范围,只受想象力限制。一些新兴领域,也逐步成为北斗系统新的应用场景。
  2019年开通的京张高铁,是世界上第一条采用北斗卫星导航系统实现自动驾驶功能的智能高铁,不仅实现了开车、运行、停车、开门等操作自动控制,而且在行驶过程中,列车车身安装的数千个传感器,像随车医生一样,随时进行车辆的自体检,保障运行安全。列车供电系统也首次采用了轮轨式机器人巡检,打破了以前人工检测的局限。
  不仅是高铁,越来越多的打桩机、推土机、挖掘机等传统工程机械上,也装上了北斗芯片。
  2019年建设中的内蒙古引绰济辽工程,高精度北斗定位技术在大坝填筑碾压中,辅助施工方实时监控并记录施工的全面信息,精准引导作业。2019年京雄高铁铺轨工程也首次采用了加装北斗芯片的铺轨机,实现铺轨作业运输的智能化、信息化。
  当前,我国仅各种工程机械保有量合计超过700万台,据估算,随着北斗三号实现全球覆盖,北斗智慧施工应用在国内外均有着巨大的发展空间,预计将形成数百亿元的市场规模。
  高精度定位的机遇与挑战
  在芯片价格不断降低的背景下,高精度成为业内企业新的关注点。
  去年5月举行的第十届中国卫星导航年会上,冉承其介绍,未来希望北斗系统能够结合手机实现厘米级定位,可以与自动驾驶结合。“现在的情况是,经常叫了车,你在这头,车在那头,这最后100米就是痛点。如果我们手机有了高精度服务,出租车司机就可以精准地来到你的面前,消防车可以直接开到消防栓所在位置。”他说。
  近几年高精度市场持续发展,据统计,2019年国内各类北斗高精度接收机终端销量超过20万台/套,其中国产高精度接收机销量已占到50%以上。高精度天线出货量31万只,其中国产超过24.4万只。高精度相关产品销售收入从2010年的11亿元人民币增长到2019年的74.8亿元,复合增长率达23.7%。
  山东、陕西等多个省份已经开展了北斗兼容CORS站网(连续运行基准站)开放试运行工作,向省内及周边地区播发北斗高精度信号,面向国土管理、城建规划、环境保护、地震监测、精细农业、智慧城市等提供服务。浙江省卫星导航定位基准服务平台,免费提供实时米级甚至厘米级高精度定位服务。广西、四川、云南、甘肃、陕西等多地针对地质灾害多发防控需要,部署了基于北斗高精度的位移监测系统,全天候预警滑坡、泥石流、沉降、垮塌、地震、裂缝等灾害的发生。
  曹红杰表示,目前满足高精度要求的北斗芯片价格仍然很高,最贵的有几千元,便宜的也有一二百元,这将是未来业内企业竞相争夺的高地。
  北斗系统能否实现高精度应用,还取决于增强系统。增强系统分为地基和星基,可以理解为卫星信号的处理站。
  北斗地基增强系统需要在地面建设一系列基准站,由地面基准站接收北斗卫星信号,通过后台系统消除卫星轨道误差、钟差、电离层折射等影响,向用户播发出修正过的信号。由此,可以在服务区域内提供1-2米、分米级和厘米级实时高精度导航定位服务。北斗星基增强系统,通过地球静止轨道卫星搭载卫星导航增强信号转发器,实现对卫星导航系统定位精度的改进。
  “对于卫星导航系统而言,对精度和可靠性的追求一直存在。”王博说,北斗系统长远目标是在各个空间,包括海陆空和水下,都能够用到更精准的导航定位。如今卫星星座已成,未来的重点是以北斗卫星为核心带动传感器等领域发展,由产业链各方共同努力,让北斗的触角延伸到天上、地下、水中。
⊙记者:倪伟

  北斗导航系统发射最后一颗组网卫星
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 渠江 发表于: 2020-7-31 11:24:00|只看该作者

北斗三号正式开通!开启服务全人类新篇章

源自:人民网
  2020年7月31日,北斗三号全球卫星导航系统建成暨开通仪式在人民大会堂隆重举行。中国向全世界郑重宣告:中国自主建设、独立运行的全球卫星导航系统已全面建成,中国北斗自信开启了高质量服务全球、造福人类的崭新篇章。
  万众一心,彰显制度优势
  北斗系统是党中央亲自决策实施的国家重大科技工程,是我国迄今为止规模最大、覆盖范围最广、服务性能最高、与百姓生活关联最紧密的巨型复杂航天系统。
  “北斗是党和国家调动千军万马干出来的,是工程全线几十万人团结一心拼出来的,是广大人民群众坚定支持共同托举起来的。”谈及北斗圆梦全球,工程总设计师杨长风感慨万千。
  在党中央的坚强领导下,在建设航天强国伟大事业的感召下,天南海北的建设者们怀揣激情和梦想汇聚到北斗研制建设一线。他们苦干惊天动地事、甘做隐姓埋名人,不分前方后方、不分国企民企、不分台前幕后,共同谱写了重大航天工程“举国上下一盘棋、千军万马大会战”的火热篇章。
  据统计,工程启动以来,在全国范围内先后调集了400多家单位、30余万名科技人员参与研制建设。陈芳允、孙家栋两位“两弹一星”元勋和几十名两院院士领衔出征。
  国内卫星导航与位置服务领域企事业单位数量在14000家左右,从业人员数量超过50万,形成珠三角、京津冀、长三角、鄂豫湘、川陕渝五大产业区。
  人民群众是历史的创造者。每逢重要节点,数以万计的公安干警、警卫人员和通信、电力、气象、交通、医疗等行业员工坚守各自岗位,共同筑起坚固的安全保障;当神箭腾飞之际,无论白昼黑夜还是酷暑严寒,无论顶风冒雪还是大雨滂沱,发射首区和火箭残骸落区多个省市区的数十万人民群众都自觉服从大局,积极进行疏散……如此坚如磐石的群众基础,是北斗自信走向全球的最大底气所在和不竭动力之源。
  “我们常说,北斗是‘五千万’工程,调动了千军万马,经历了千难万险,付出了千辛万苦,要走进千家万户,将造福千秋万代。”杨长风说。
  追求卓越,闯出特色之路
  上世纪90年代初,国际局势复杂多变,让人们愈发强烈地意识到,拥有自己的卫星导航系统已经成为一个世界大国的重要标志、成为大国竞争的科技制高点。
  在北斗系统研制建设过程中,工程全线始终坚持从现实国情出发,遵循“自主、开放、兼容、渐进”原则,克服种种困难,探索出一条从无到有、从有到优、从有源到无源、从区域到全球的中国特色发展道路,凭着追求卓越的精神实现了“弯道超车”。
  首先,我国选择了符合国情的“三步走”战略。同样是建设全球卫星导航系统,美、俄和欧盟选择搞“一步建全球”。而我国起步晚、底子薄,明智地选择分步走,先解决有无、满足急需,切实做到“把每个铜板都用在刀刃上”。“两弹一星”元勋、北斗系统首任工程总设计师孙家栋院士,进一步组织研究提出“三步走”发展战略,决定先建试验系统、然后再建区域系统,最后建成全球系统。
  此外,采用了独树一帜的“混合式”星座。北斗系统在国际上首创以地球静止轨道和倾斜地球同步轨道卫星为骨干,兼有中圆轨道卫星的混合星座。北斗系统高级顾问、原工程副总设计师李祖洪说,对于区域卫星导航系统而言,这种“混搭”组合可以用最少卫星数量实现最好覆盖效果,已获得国际认可。英国《每日电讯报》援引学者观点称,在亚太地区,北斗使用三种轨道卫星,该系统能有效抵制城市和森林等遮蔽环境造成的信号干扰。
  同时,北斗的“一体化”设计体现了独特的“中国智慧”。其他卫星导航系统仅能无源定位,因而用户只能知道“我在哪”。而北斗用户则不同,不但自己知道“我在哪”,还能告诉别人“我在哪”“在干什么”。工程总设计师杨长风介绍说“这一招很管用,比如突发地震、海上遇险时,在其他通信手段失效的情况下,北斗短报文通信可以成为传递求救信息、拯救生命的最后保险索。”
  不仅如此,北斗三号全球系统还可以提供星基增强、国际搜救、精密单点定位、地基增强等多样化服务,能更好地满足用户的多元化需求。
  独特贡献,惠及世界人民
  中国的北斗、世界的北斗、一流的北斗。中国的北斗、世界的北斗、一流的北斗。北斗始终以开放合作的理念拥抱世界,用发展让世界相信“中国愿同各国共享北斗系统建设发展成果,共促全球卫星导航事业蓬勃发展。”
  近年来,中国政府致力于推动卫星导航领域国际合作,步履坚定、成果斐然。
  双边合作走深走实。中俄卫星导航政府间合作协定正式生效,为中俄互建监测站等合作提供组织与法律保障,北斗和格洛纳斯系统实现信号兼容;中美实现北斗和GPS系统信号兼容与互操作;中欧深化开展频率协调。持续推动多系统兼容共用,让全球用户更好地享用多系统带来的好处。
  多边合作成果显著。在联合国全球卫星导航系统委员会(ICG)等多边平台上积极发声,并成功举办两届ICG大会。成功举办中阿北斗合作论坛、中国—中亚北斗合作论坛,拓展与“一带一路”国家和国际组织的合作平台,持续扩大北斗“朋友圈”。
  北斗应用落地海外。国产北斗基础产品已出口120余个国家和地区,基于北斗的土地确权、精准农业、数字施工、智慧港口等,已在东盟、南亚、东欧、西亚、非洲等得到成功应用。2018年在突尼斯建成首个海外北斗/GNSS中心。
  国际标准快速推进。北斗成为国际海事组织认可的全球无线电导航系统;北斗全球信号标准已完成国际民航组织绝大部分指标验证,北斗星基增强系统相关标准工作全面启动;支持北斗全球信号的国际移动通信标准已通过评审、即将发布;首个北斗船载接收设备检测国际标准已经国际电工委员会批准向全球发布,正在推动北斗新信号标准升级。
  2020年6月,北斗三号全球系统星座部署完成后,联合国外空司专门发来视频,祝贺北斗系统完成全球组网部署,肯定北斗系统正在推动全球经济社会发展,赞赏北斗系统在和平利用外太空、参与联合国空间活动国际合作方面作出的巨大贡献。
  边建边用,结出硕果累累
  随着北斗三号全球卫星导航系统正式开通服务,属于北斗的“全球时代”已经到来。发展到今天,北斗系统已应用到各行各业,走进千家万户,如同水和电一样,成为人民日常生活中不可缺少的必需品,无处不在、触手可及。
  边建边用、以用促建,北斗应用硕果累累。近年来,北斗系统已全面服务交通运输、公共安全、救灾减灾、农林牧渔、城市治理等各行各业,已经融入电力、金融、通信等国家核心基础设施,综合效益正在不断显现,人们越来越明显地感受到,中国北斗与百姓的幸福生活息息相关、紧密相连。
  交通运输是北斗应用的主战场之一。截至2019年12月,国内超过650万辆运营车辆、4万辆邮政和快递车辆,36个中心城市约8万辆公交车、3200余座内河导航设施、2900余座海上导航设施已用北斗,建成全球最大营运车辆动态监管系统,正向铁路运输、内河航运、远洋航海、航空运输及交通基础设施建设管理纵深推进,提升我国综合交通管理效率和运输安全水平。近年来中国道路运输重特大事故发生率和死亡率均下降约50%。
  目前,我国已构建起集芯片、板卡、终端和运营服务为一体的完整北斗产业链,在国家关键行业和重点领域标配化使用,在大众消费领域规模化应用。近10年来,我国卫星导航产业产值年均增长约20%,2020年将有望超过4000亿元。
  融合发展,开创精彩生活
  北斗作为国家重大空间基础设施,提供的是公共服务产品,就如同电、无线网络一样,必须通过终端服务来实现价值。因此,“融合发展、万物互联”一直是北斗应用推广的基本方针。
  目前,北斗正在加速进入新基建,与新一代通信、区块链、物联网、人工智能等新技术深度融合,精细农业、精准物流、自动驾驶、智能交通等由卫星导航技术催生的新模式、新业态、新经济不断涌现。通过万物互联,“北斗+”让生活更便利、更精彩。
  据统计,2020年第一季度,在中国入网的智能手机,已经有70%以上提供北斗服务;共享单车配装北斗终端实现精细管理,牧民坐在家里就能通过北斗项圈放牧牛羊;支持北斗系统的手表、手环、学生卡,更加方便和保护人们日常生活。通过“北斗+支付”,能对1秒钟内成百上千的股票、车票购买申请进行精确排队,按序办理。
  在新冠肺炎疫情阻击战中,北斗的贡献有目共睹。北京、湖北的北斗植保无人机被广泛用于区域内消毒防疫,一架无人机单次喷洒面积可覆盖5000平方米,并且能深入防疫车无法抵达的死角。在全国各地,数十万台北斗终端进入物流行业,通过北斗精准定位,位置信息一目了然,一些物流企业还通过机器人向部分隔离小区提供物资运输配送。北斗与互联网、移动通信网、大数据、云计算等结合形成的“北斗+”信息产品,可以对感染者的行动轨迹进行精确定位并向社会公开发布,为大城市特别是基层社区做好防控提供关键数据支撑。
  武汉火神山、雷神山医院建设十万火急、分秒必争。“万丈高楼平地起”,高精度定点定位是基准,快速精确测量是基础。大年三十晚上,工作人员闻令而动,奔赴火神山医院工地,北斗高精度定位设备火速驰援,确保工地大部分放线测量一次完成,为医院迅速施工争取了宝贵时间。
  “北斗应用只受想象力限制。”面向未来,这句话精辟地勾勒出了北斗应用发展的无限可能和广阔前景。
  登攀永无止境,梦想催人奋进,北斗系统建设者们追求卓越的本色永不改变。走向全球的中国北斗,大有可为,未来可期。
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