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北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的民用歷程

行業(yè)資訊

2019年12月18日

上世紀(jì)70年代，中國就希望建立自己的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，直到2000年，第一顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星才成功發(fā)射。如今，北斗導(dǎo)航已經(jīng)建立了32顆星的系統(tǒng)。自2018年年底已經(jīng)正式開啟了全球服務(wù)。

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)由空間段、地面段和用戶段三部分組成。空間段包括5顆靜止軌道衛(wèi)星和30顆非靜止軌道衛(wèi)星。地球靜止軌道衛(wèi)星分別位于東經(jīng)58.75度、80度、110.5度、140度和160度。非靜止軌道衛(wèi)星由27顆中圓軌道衛(wèi)星和3顆傾斜同步軌道衛(wèi)星組成。

整個系統(tǒng)可在全球范圍內(nèi)全天候、全天時為各類用戶提供高精度、高可靠定位、導(dǎo)航、授時服務(wù)，并具短報文通信能力，已經(jīng)初步具備區(qū)域?qū)Ш?、定位和授時能力，定位精度10米，測速精度0.2米/秒，授時精度10納秒。

與GPS一樣，北斗導(dǎo)航系統(tǒng)也分為軍碼和民碼，民碼開放給了民間使用。而在應(yīng)用方面，北斗導(dǎo)航系統(tǒng)主要用于軍用市場、行業(yè)應(yīng)用和大眾應(yīng)用三個應(yīng)用領(lǐng)域。

在軍用市場，北斗導(dǎo)航系統(tǒng)主要被用于飛機、艦艇、車輛等導(dǎo)航定位，精確制導(dǎo)、部隊定位和調(diào)度、軍用通信網(wǎng)絡(luò)的精確授時。北斗導(dǎo)航的軍事用途的重要性不言而喻，這里我們主要討論北斗導(dǎo)航系統(tǒng)在民用市場是如何發(fā)展的。

中國在衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)上形成了三步走發(fā)展戰(zhàn)略：2000年年底，建成北斗一號系統(tǒng)，向中國提供服務(wù)；2012年年底，建成北斗二號系統(tǒng)，向亞太地區(qū)提供服務(wù)；計劃在2020年前后，建成北斗全球系統(tǒng)，向全球提供服務(wù)。2035年前還將建設(shè)完善更加泛在、更加融合、更加智能的綜合時空體系。

首先，2000年時，北斗一號建立的是雙星系統(tǒng)。由于軌道低了覆蓋面就小，兩顆中軌道衛(wèi)星多數(shù)時間會在中國上空以外的地方飛行，中國大陸的信號接受時間就會很短，所以北斗一代的雙星方案只能選擇高軌道，而且還得是靜止的方案，這樣才能讓其停在中國大陸的上空。由于這兩顆星的軌道很高，導(dǎo)致了地面被測物體與衛(wèi)星的相對速度很低，于是多普勒效應(yīng)就不明顯，其定位精度遠(yuǎn)不如GPS。所以，北斗一代在民用上并沒有取得太多成就。

時間到了2012年，北斗二號系統(tǒng)已經(jīng)具有16顆衛(wèi)星，可以覆蓋亞太地區(qū)。于是在2012年年底中國就宣布試運行北斗導(dǎo)航系統(tǒng)，面向亞太地區(qū)提供無源定位、導(dǎo)航、授時服務(wù)，開啟民用道路。

到了2018年，中國加速了北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的組網(wǎng)速度，在這一年發(fā)送了十顆衛(wèi)星，并在當(dāng)年年底正式完成了35顆星組網(wǎng)，建成北斗三號系統(tǒng)正式宣布進行提供全球服務(wù)。相比于之前規(guī)劃的2020年，時間上提前2年。

進入2019年，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的組網(wǎng)速度進一步加快，從今年4月份開始，我國又陸續(xù)將十顆北斗衛(wèi)星成功發(fā)射升空。昨天，也就是12月16日，我國以“一箭雙星”方式成功發(fā)射第52、53顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星。至此，北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的中圓地球軌道衛(wèi)星全部發(fā)射完畢，這標(biāo)志著北斗三號全球系統(tǒng)核心星座部署完成。




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