每日科普中国航天技术的突破性发展——“北斗”导航卫星系统篇

2026-02-05  

  

每日科普中国航天技术的突破性发展——“北斗”导航卫星系统篇(图1)

  年前,如果你需要驱车前往一个陌生的地方,你会在查看地图后,鼓起勇气才出发。如今,你完全不会因为道路的陌生而担心。因为,无数款导航

  你知道吗,现在的你之所以拥有如此方便的出行体验,得益于全球卫星导航系统(GNSS)。国际上四大卫星导航系统——美国全球定位系统(GPS)、俄罗斯全球卫星导航系统(GLONASS)、欧洲伽利略卫星导航系统(Galileo)和中国“北斗”卫星导航系统。

  如果流落到孤岛上的鲁滨孙选择GPS系统,他只能知道自己在什么位置,无法通知别人前来救援,所以他还是只能在荒岛上求生。而如果他用的是“北斗”卫星导航系统,情况就完全pp电子平台不一样了,他既可以知道自己的位置在哪里,而且还能够把他的位置发送给方圆几十公里、几百公里以外的人。现在,就向你介绍一下咱们中国自主研发的导航系统——“北斗”!

  卫星导航系统,是一群距离我们2万公里的“星星”。它们不会发光也不会发热,甚至肉眼没有办法观察到它们,但它们在为我们提供着位置服务。

  卫星导航系统简称为GNSS系统,共有4位“VIP会员”:美国全球定位系统(GPS)、俄罗斯全球卫星导航系统(GLONASS)、欧洲伽利略卫星导航系统(Galileo)和中国“北斗”卫星导航系统。

  中国很早就开展了“灯塔一号”导航卫星的探索。20世纪80年代,中国航天界和有关科学家再次提出研制导航卫星的建议,陈芳允和刘志逵提出了双星导航卫星设想。

  1986年,解放军总参谋部测绘导航局批准该项目立项进行预研,这就是“北斗一号”导航卫星。卫星采用“东方红三号”卫星平台,搭载导航系统有效载荷。

  2000年10月31日和12月21日,两颗“北斗一号”卫星相继成功发射,2001年底投入使用。

  “北斗”卫星导航系统(以下简称“‘北斗’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、独立运行的卫星导航系统,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空间基础设施。

  中国高度重视“北斗”系统建设发展,自20世纪80年代开始探索适合国情的卫星导航系统发展道路,形成了“三步走”发展战略:

  第三步:建设“北斗”卫星导航系统,2020年左右形成全球覆盖能力,全球系统包括5颗地球静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星。

  2012年12月27日,“北斗”卫pp电子平台星导航系统正式开始区域导航定位服务,标志着“三步走”战略已经实现了第二步目标。

  2017年11月5日,第三代导航卫星——“北斗三号”的首批卫星以“一箭双星”方式发射,标志着“北斗”卫星导航系统第三步建设工作正式开始。

  截至2019年5月17日,“北斗三号”卫星共计发射了21颗,使“北斗”卫星导航系统卫星发射总数达45颗。

  2020年6月23日,“北斗三号”最后一颗全球组网卫星在西昌卫星发射中心点火升空。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”卫星导航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。

  中国科学院在“北斗”卫星导航系统全球组网和国际协调中发挥重要作用,中国科学院微小卫星创新研究院“北斗”导航卫星研制团队克服重重困难,先后完成了12颗“北斗”导航卫星的研制和发射,尤其是2018年连续、高密度组批研制发射做到了保质按时,为“北斗”系统全球组网星座部署提供了有力支撑,实现了众多关键技术的突破与创新。

  2015年首发卫星成功验证了Ka星间链路体制、新型导航信号体制等关键体制类技术,为“北斗三号”全球组网卫星技术状态确定争取了宝贵时间,奠定了坚实的技术基础。

  2020年7月31日上午,“北斗三号”全球卫星导航系统正式开通。习近平总书记在“北斗三号”全球卫星导航系统建成暨开通仪式上充分肯定“北斗”系统建设取得的成就,并指出,“北斗三号”全球卫星导航系统的建成开通,充分体现了我国社会主义制度集中力量办大事的政治优势,对提升我国综合国力,对进一步增强民族自信心、努力实现“两个一百年”奋斗目标,具有十分重要的意义。

  目前全球范围内已经有137个国家与“北斗”卫星导航系统签下了合作协议。随着全球组网的成功,“北斗”卫星导航系统未来的国际应用空间将会不断扩展。

  作为宏大的国家空间信息基础设施,“北斗”卫星导航系统为全球军民用户提供陆、海、空导航定位服务,促进卫星定位、导航、授时服务功能的应用。

  “北斗”卫星导航系统的典型应用包括:保护野生动物,比如观察藏羚羊迁徙;军事上的精确打击;海洋渔业;大型车辆定位和监控;精准农业等。“北斗”卫星导航系统的普及,将在国民经济建设中发挥巨大作用,并将带来数千亿元的经济效益。

  本文选编自:李成智.中国航天技术的突破性发展.中国科学院院刊, 2019, 34(9): 1014-1027.

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