原文:中国宣布北斗三号基本系统完成建设 今日开始提供全球服务


先极其简介下卫星导航定位原理:

a.用户需要接收到至少四颗导航卫星的信息,构建四个方程解算出四个未知数x,y,z,t,从而实现精准定位(三维坐标x,y,z)和精密授时(时间t)

b.因而,任何一个系统敢宣布全球服务,就意味著在全球任一点、全天候都能收到4颗星,且收到的数目越大,效果就会越好(冗余方程能提高精度)

我们先来看12月26日北斗卫星导航系统的全球可接收到卫星数目分布图

(图源:北斗官网)

可以看出以下几个特点:

1.中国北斗是世界唯一使用三种轨道导航卫星的系统。其中,

a.36000千米高的地球静止轨道GEO卫星定位亚太上空的赤道上,与地球自转同步(24小时),相当于对亚太专属

b.同样高度和周期的倾斜同步轨道IGSO卫星,则在亚太地区不断画8字,也是亚太专属

c.中高轨20000千米高MEO卫星周期仅有12小时,这意味著他们全球覆盖,是提供全球服务的绝对核心。GPS,伽利略,格洛纳斯仅有这个轨道。

2.在12月27日之前,我国北斗主要通过前两种亚太专属卫星定点服务亚太区域,地区的可见卫星数目甚至可以超过10颗。但其他地区,尤其是美洲,并没有被「点亮」

3.但是,在2018年,中国北斗通过1年10箭18星的成绩,实现了各大系统历史上最快建设记录,是GPS系统建设巅峰速度的3倍。其中,8次长三乙+远征一箭双星任务组合送了16颗中高轨卫星,目标就是全球服务。

到了12月27日,仅一天之内,可见卫星数量发生了巨变,

目前,基本上全球都可以看到4颗以上。

虽然,很不幸,美国的服务是全球最差的,只是勉强够服务。但这意味著并不是所有的中高轨卫星都完全投入了使用。在未来很短时间内,随著今年发射较晚的卫星逐渐进入工作状态,美国也会被点亮的。

在2019-2020年,我国应该还会发10颗左右北斗卫星,让全球可见的卫星数量进一步提升,提供全球优质定位服务,正面跟GPS竞争。

关于北斗今年的成就,可参考我这个万赞回答:

北斗导航系统有多厉害?是吹牛吗??

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还有讲一个卫星定位系统利用极限的live,实现太空毫米级定位,

在太空中如何实现「毫米级」定位?

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谢邀

按照航天的惯例,在卫星的型号研制过程中,一般称型号都以其型号拼音首字母作为代称,天宫就是TG,北斗以BD代称。

这几年来,BD的新闻已经成为月经体,每隔上一段时间,就会在媒体上爆出一个新闻,新闻的标准格式如下:X年X月X日X时X分,我国在XX卫星发射中心用长征X号运载火箭,以「一箭X星」方式成功发射第XX、XX颗BD导航卫星,发射取得成功。这样做的结果导致人们群众已对BD系列形成了审美疲劳,这个型号的成功发射无法像神舟、天宫、嫦娥那样,给国人带来兴奋感,以至于,像「经如何评价BD三号基本系统完成建设,开始提供全球服务」这样的问题,在知乎上竟然无人作答。

此情此景,这让我想起了入职后,听前辈们讲起那些BD早期的故事。

BD这个型号是基于那个众所周知的原因匆忙立项的,所以立项之初,很多技术储备并不充分,老一辈的航天人当年真的是绞尽脑汁迎难而上,经过几年奋战,搞出了BD一号系统,该系统由3颗卫星组成,与2003年发射完成。虽然型号取得成功,但没有对比就没有伤害,跟GPS和格洛纳斯相比,覆盖范围有限,定位精度偏差大,信号也不好,接收机也不尽如人意,为此没少被用户爸爸们骂。在一次会议上参与型号的老专家面临用户的质疑,耐心的对用户爸爸们说:就算BD出现了偏差,我们航天人是负责任的,今后肯定是越来越好的。

好在航天人并没有气馁,依然负责到底,坚持「边建边用,以用促建」原则,突破了新型氢原子钟、Ka频段星间链路等百余项关键技术,推进BD二号和BD三号的建设。目前,刚建成的BD三号系统已经拥有更高的精度、更强的原子钟、更新的技术、更优的信号。

BD就像是国家的一个缩影,先是打破封锁,然后俩辐射亚太,最后服务全球,未来,我还是看好BD。


如果没有北斗,我们会怎么样?

那就只能用GPS。

而GPS是美国的。

有些东西还是拿在自己手上比较踏实,你肯定不想在用的时候发现自己没有:

1999年,在印巴卡吉尔战争期间,美国关停了印巴战区所有的GPS服务,导致双方依赖GPS的设备无法使用,给双方造成巨大损失。

关于全球定位导航系统(Global Navigation Satellite System,GNSS),我们听得更多的是GPS,以至经常把导航系统与GPS之间划等号。但除了美国的GPS,其实还有俄罗斯的GLONASS系统,欧洲的GALILEO系统以及我们的北斗系统。

这就好比孙悟空与六小龄童老师的关系。

由于GPS的渗透率比较高,早已融入生活方方面面,垄断了全球GNSS市场,形成了用户习惯,而且潜意识里认为美国的GPS性能更好。

同样,86版西游记里六小龄童老师扮演的孙悟空深入人心,但除了他,其实还有很多人扮演过孙悟空,说到西游记,我就想起……

北斗导航系统现在已经融入到我们生活的方方面面。

比如现在大部分手机,小米6、华为P20、荣耀10等主流手机(除苹果手机),都能收到北斗信号。

2017年,中国申请入网检测的智能手机中,支持北斗定位功能的4G手机款型占比高达99%。民用领域精度北斗卫星导航系统与GPS相当。

怎么能知道自己的手机有没有用上北斗?

以安卓手机为例,下载安装AndroiTS GPS Test Pro软体,找个户外开阔的地方,打开手机的「定位服务」,然后运行软体,就可以看到已经搜索到的卫星,美俄中三个国旗对应GPS、GLONASS、BDS(北斗)三家卫星导航服务的卫星,这些卫星都参与了定位。

百姓日用而不知。

北斗除具备其他三大系统都有的导航定位功能,还具备短报文功能。

什么是短报文?简而言之就是通过北斗卫星实现双向通信。

再简单点,它可以发简讯。遇到险情后一键求救,终端会自动把附带著定位信息的求救简讯通过卫星发给岸上的救援队,实现了GPS+海事卫星电话的功能,而且更加方便。

一条只要三毛。

北斗卫星导航系统第37、38颗卫星,不仅有导航功能,还加入了国际搜救功能。双星首次装载搜救载荷,增加了国际搜救、全球短报文、等离子体及表面充电风险监测仪三个增量载荷。简单来说,就是导航卫星「兼职」干起了搜救。这次发射,标志著中国成为国际搜救卫星组织的空间设备提供国,可为用户提供可靠、方便、免费的全球性的卫星搜救服务(《新京报》,2018)。

2008年汶川地震救灾时,正是带有北斗短报文功能的终端,发出了来自震区的第一条消息。

北斗的另一大特色是高精度服务。

相对于北斗二号优于10米的定位精度,北斗三号的定位精度将提升1~2倍,达到2.5米~5米水平,更高精度的服务并不开放给民用市场。

而加上已初步建成的超过2200个增强站,组成的北斗地基增强「全国一张网」,能够实现全国范围内提供实时米级、亚米级精准定位服务,在中东部17个省市提供实时厘米级和后处理毫米级高精度服务。

基于以上特性,除了手机中的定位,北斗在其他很多领域都有应用。

对于经常使用导航的人来说,想必都经历过主路辅路难分辨、高架地面不识别的困扰。这样的错误识别,对于自动驾驶汽车来说更为致命。北斗的高精度定位则能带来车道级别的导航,用户不需要自己操心,即使是一个「路痴」,也可以精准抵达目的地。而当定位精度达到厘米级时,自动驾驶、自动停车技术也就不再遥远。

交通运输行业及渔业,11月22日,交通部新闻发言人吴春耕表示,全国已有超过617万辆道路营运车辆、3.5万辆邮政和快递运输车辆、36个中心城市约8万辆公交车、370艘交通运输公务船舶安装使用或兼容北斗系统,国产民航运输飞机首次搭载北斗系统。目前北斗导航与短报文服务系统已经覆盖我国渤海、黄海、东海和南海4余万条渔船,在没有移动通信信号的海域,使用北斗系统短报文功能,渔民能够向家人报平安,向外界发送求救信号,北斗被誉为「渔民的海上保护神」。水文监测方面,成功应用于多山地域水文测报信息的实时传输,提高灾情预报的准确性,为制定防洪抗旱调度方案提供重要支持。

气象预报方面,研制一系列气象测报型北斗终端设备,形成系统应用解决方案,提高了国内高空气象探空系统的观测精度、自动化水平和应急观测能力。

通信时统方面,突破光纤拉远等关键技术,研制出一体化卫星授时系统,开展北斗双向授时应用。电力调度方面,开展基于北斗的电力时间同步应用,为在电力事故分析、电力预警系统、保护系统等高精度时间应用创造了条件。公共安全方面,全国40余万部警用终端联入警用位置服务平台。电子商务领域,国内电子商务企业的物流货车及配送员,应用北斗车载终端和手环,实现了车、人、货信息的实时调度。智能穿戴领域,多款支持北斗系统的手表、手环等智能穿戴设备,以及学生卡、老人卡等特殊人群关爱产品不断涌现,得到广泛应用。…………

北斗的应用只受想像力的限制。

北斗导航系统投入民用市场不到十年的时间,已经产生出巨大的经济效益和社会效益,拉动了传统产业的技术改造,催生出一批新的经济形态,为大数据、互联网、人工智慧等国家战略性新兴产业提供了基础性的中国时空体系框架,为正在崛起的智能信息产业发展发挥著奠基铺路和引领作用。

2017年,我国卫星导航产业的生产总值达到2550亿元,预计到2020年达到4000亿元。

相关回答:

2018 年你所在的行业和领域发生了哪些大事?

《北斗导航系统发展报告3.0》

杨元喜, 李金龙, 王爱兵, et al. 北斗区域卫星导航系统基本导航定位性能初步评估[J]. 中国科学:地球科学, 2014, 44(1):72. 杨元喜, 许扬胤, 李金龙, et al. 北斗三号系统进展及性能预测——试验验证数据分析[J]. 中国科学:地球科学, 2018(5).


发现很多人在问「北斗导航啥时候民用啊?」,「手机里咋没有北斗导航啊?」之类的。

国内这两年的智能手机,除了苹果应该都已经在用北斗导航了。

「骗人,手机里没有」

以我荣耀10为例,EMUI 8.1里面是这么显示的

初一看这不是只有GPS么,哪来的北斗啊?

别急,下个AndroiTS GPS Test看看

呐,11颗GPS,9颗格洛纳斯,9颗北斗。

实际上这么多卫星的数据会合在一起解算,以提高位置解算的精度,这都是在手机底层晶元里完成的。正常也没有什么要关掉一个用另一个的需求。

所以系统里就按大家熟悉的GPS叫了啊,写个GNSS谁知道啥玩意是吧。

GPS作为最早投入使用,应用最为广泛的GNSS,当然是一说到卫星导航就会想起GPS啦,就像一说到孙忄alsjhdbehjjsk

咳咳,回到正题。当你打开百度/高德/腾讯地图,或者使用各种打车软体,微信定位,运动轨迹等等和定位相关的手机软体时,你已经在使用北斗导航了(苹果用户除外,我也不知道为啥苹果不愿意支持)。

另外,如果哪个手机app挂著个北斗的名头,尤其是写明了北斗导航啥的,大概率是蹭热点的软体,没必要装。


五年前填报高考志愿时,认为北斗将来大有可为,所以把测绘工程放在了第一志愿。

北斗的发展速度是喜人的,得益于星间链路技术使得北斗在无法在全球布设注控站的情况下可以提供全球服务。北斗提供全球服务意味著在全球卫星导航领域我国坐上了第二把交椅,官方宣称北斗三代定位精度可以对标GPS第三代卫星和伽利略卫星,实际效果如何需要进一步的实验验证。

作为一名在读研究生,北斗提供全球服务的意义在于卫星导航领域会有更多的有应用价值的研究课题。比如,低轨卫星导航增强,如何利用低轨卫星联合北斗定轨,最终实现全球范围的高精度定位,会是导航领域的一个热点问题。

北斗卫星导航定位系统是一个庞大的系统工程,北斗的迅猛发展正是我们国家这几十年来综合国力蓬勃发展的写照。北斗,未来可期。

(12.31更新)

刚刚看到一篇关于北斗建设过程的文章,分享给大家:

https://m.toutiaocdn.cn/i6640954775099671048/?iid=55514258474app=news_articletimestamp=1546224241group_id=6640954775099671048tt_from=mobile_qqutm_source=qzoneutm_medium=toutiao_androidutm_campaign=client_share


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