原文:中國宣佈北斗三號基本系統完成建設 今日開始提供全球服務


先極其簡介下衛星導航定位原理:

a.用戶需要接收到至少四顆導航衛星的信息,構建四個方程解算出四個未知數x,y,z,t,從而實現精準定位(三維坐標x,y,z)和精密授時(時間t)

b.因而,任何一個系統敢宣佈全球服務,就意味著在全球任一點、全天候都能收到4顆星,且收到的數目越大,效果就會越好(冗餘方程能提高精度)

我們先來看12月26日北斗衛星導航系統的全球可接收到衛星數目分佈圖

(圖源:北斗官網)

可以看出以下幾個特點:

1.中國北斗是世界唯一使用三種軌道導航衛星的系統。其中,

a.36000千米高的地球靜止軌道GEO衛星定位亞太上空的赤道上,與地球自轉同步(24小時),相當於對亞太專屬

b.同樣高度和週期的傾斜同步軌道IGSO衛星,則在亞太地區不斷畫8字,也是亞太專屬

c.中高軌20000千米高MEO衛星週期僅有12小時,這意味著他們全球覆蓋,是提供全球服務的絕對核心。GPS,伽利略,格洛納斯僅有這個軌道。

2.在12月27日之前,我國北斗主要通過前兩種亞太專屬衛星定點服務亞太區域,地區的可見衛星數目甚至可以超過10顆。但其他地區,尤其是美洲,並沒有被「點亮」

3.但是,在2018年,中國北斗通過1年10箭18星的成績,實現了各大系統歷史上最快建設記錄,是GPS系統建設巔峯速度的3倍。其中,8次長三乙+遠徵一箭雙星任務組合送了16顆中高軌衛星,目標就是全球服務。

到了12月27日,僅一天之內,可見衛星數量發生了巨變,

目前,基本上全球都可以看到4顆以上。

雖然,很不幸,美國的服務是全球最差的,只是勉強夠服務。但這意味著並不是所有的中高軌衛星都完全投入了使用。在未來很短時間內,隨著今年發射較晚的衛星逐漸進入工作狀態,美國也會被點亮的。

在2019-2020年,我國應該還會發10顆左右北斗衛星,讓全球可見的衛星數量進一步提升,提供全球優質定位服務,正面跟GPS競爭。

關於北斗今年的成就,可參考我這個萬贊回答:

北斗導航系統有多厲害?是吹牛嗎??

www.zhihu.com圖標

還有講一個衛星定位系統利用極限的live,實現太空毫米級定位,

在太空中如何實現「毫米級」定位?

www.zhihu.com圖標

謝邀

按照航天的慣例,在衛星的型號研製過程中,一般稱型號都以其型號拼音首字母作為代稱,天宮就是TG,北斗以BD代稱。

這幾年來,BD的新聞已經成為月經體,每隔上一段時間,就會在媒體上爆出一個新聞,新聞的標準格式如下:X年X月X日X時X分,我國在XX衛星發射中心用長徵X號運載火箭,以「一箭X星」方式成功發射第XX、XX顆BD導航衛星,發射取得成功。這樣做的結果導致人們羣眾已對BD系列形成了審美疲勞,這個型號的成功發射無法像神舟、天宮、嫦娥那樣,給國人帶來興奮感,以至於,像「經如何評價BD三號基本系統完成建設,開始提供全球服務」這樣的問題,在知乎上竟然無人作答。

此情此景,這讓我想起了入職後,聽前輩們講起那些BD早期的故事。

BD這個型號是基於那個眾所周知的原因匆忙立項的,所以立項之初,很多技術儲備並不充分,老一輩的航天人當年真的是絞盡腦汁迎難而上,經過幾年奮戰,搞出了BD一號系統,該系統由3顆衛星組成,與2003年發射完成。雖然型號取得成功,但沒有對比就沒有傷害,跟GPS和格洛納斯相比,覆蓋範圍有限,定位精度偏差大,信號也不好,接收機也不盡如人意,為此沒少被用戶爸爸們罵。在一次會議上參與型號的老專家面臨用戶的質疑,耐心的對用戶爸爸們說:就算BD出現了偏差,我們航天人是負責任的,今後肯定是越來越好的。

好在航天人並沒有氣餒,依然負責到底,堅持「邊建邊用,以用促建」原則,突破了新型氫原子鐘、Ka頻段星間鏈路等百餘項關鍵技術,推進BD二號和BD三號的建設。目前,剛建成的BD三號系統已經擁有更高的精度、更強的原子鐘、更新的技術、更優的信號。

BD就像是國家的一個縮影,先是打破封鎖,然後倆輻射亞太,最後服務全球,未來,我還是看好BD。


如果沒有北斗,我們會怎麼樣?

那就只能用GPS。

而GPS是美國的。

有些東西還是拿在自己手上比較踏實,你肯定不想在用的時候發現自己沒有:

1999年,在印巴卡吉爾戰爭期間,美國關停了印巴戰區所有的GPS服務,導致雙方依賴GPS的設備無法使用,給雙方造成巨大損失。

關於全球定位導航系統(Global Navigation Satellite System,GNSS),我們聽得更多的是GPS,以至經常把導航系統與GPS之間劃等號。但除了美國的GPS,其實還有俄羅斯的GLONASS系統,歐洲的GALILEO系統以及我們的北斗系統。

這就好比孫悟空與六小齡童老師的關係。

由於GPS的滲透率比較高,早已融入生活方方面面,壟斷了全球GNSS市場,形成了用戶習慣,而且潛意識裡認為美國的GPS性能更好。

同樣,86版西遊記裏六小齡童老師扮演的孫悟空深入人心,但除了他,其實還有很多人扮演過孫悟空,說到西遊記,我就想起……

北斗導航系統現在已經融入到我們生活的方方面面。

比如現在大部分手機,小米6、華為P20、榮耀10等主流手機(除蘋果手機),都能收到北斗信號。

2017年,中國申請入網檢測的智能手機中,支持北斗定位功能的4G手機款型佔比高達99%。民用領域精度北斗衛星導航系統與GPS相當。

怎麼能知道自己的手機有沒有用上北斗?

以安卓手機為例,下載安裝AndroiTS GPS Test Pro軟體,找個戶外開闊的地方,打開手機的「定位服務」,然後運行軟體,就可以看到已經搜索到的衛星,美俄中三個國旗對應GPS、GLONASS、BDS(北斗)三家衛星導航服務的衛星,這些衛星都參與了定位。

百姓日用而不知。

北斗除具備其他三大系統都有的導航定位功能,還具備短報文功能。

什麼是短報文?簡而言之就是通過北斗衛星實現雙向通信。

再簡單點,它可以發簡訊。遇到險情後一鍵求救,終端會自動把附帶著定位信息的求救簡訊通過衛星發給岸上的救援隊,實現了GPS+海事衛星電話的功能,而且更加方便。

一條只要三毛。

北斗衛星導航系統第37、38顆衛星,不僅有導航功能,還加入了國際搜救功能。雙星首次裝載搜救載荷,增加了國際搜救、全球短報文、等離子體及表面充電風險監測儀三個增量載荷。簡單來說,就是導航衛星「兼職」幹起了搜救。這次發射,標誌著中國成為國際搜救衛星組織的空間設備提供國,可為用戶提供可靠、方便、免費的全球性的衛星搜救服務(《新京報》,2018)。

2008年汶川地震救災時,正是帶有北斗短報文功能的終端,發出了來自震區的第一條消息。

北斗的另一大特色是高精度服務。

相對於北斗二號優於10米的定位精度,北斗三號的定位精度將提升1~2倍,達到2.5米~5米水平,更高精度的服務並不開放給民用市場。

而加上已初步建成的超過2200個增強站,組成的北斗地基增強「全國一張網」,能夠實現全國範圍內提供實時米級、亞米級精準定位服務,在中東部17個省市提供實時釐米級和後處理毫米級高精度服務。

基於以上特性,除了手機中的定位,北斗在其他很多領域都有應用。

對於經常使用導航的人來說,想必都經歷過主路輔路難分辨、高架地面不識別的困擾。這樣的錯誤識別,對於自動駕駛汽車來說更為致命。北斗的高精度定位則能帶來車道級別的導航,用戶不需要自己操心,即使是一個「路癡」,也可以精準抵達目的地。而當定位精度達到釐米級時,自動駕駛、自動停車技術也就不再遙遠。

交通運輸行業及漁業,11月22日,交通部新聞發言人吳春耕表示,全國已有超過617萬輛道路營運車輛、3.5萬輛郵政和快遞運輸車輛、36個中心城市約8萬輛公交車、370艘交通運輸公務船舶安裝使用或兼容北斗系統,國產民航運輸飛機首次搭載北斗系統。目前北斗導航與短報文服務系統已經覆蓋我國渤海、黃海、東海和南海4餘萬條漁船,在沒有移動通信信號的海域,使用北斗系統短報文功能,漁民能夠向家人報平安,向外界發送求救信號,北斗被譽為「漁民的海上保護神」。水文監測方面,成功應用於多山地域水文測報信息的實時傳輸,提高災情預報的準確性,為制定防洪抗旱調度方案提供重要支持。

氣象預報方面,研製一系列氣象測報型北斗終端設備,形成系統應用解決方案,提高了國內高空氣象探空系統的觀測精度、自動化水平和應急觀測能力。

通信時統方面,突破光纖拉遠等關鍵技術,研製出一體化衛星授時系統,開展北斗雙向授時應用。電力調度方面,開展基於北斗的電力時間同步應用,為在電力事故分析、電力預警系統、保護系統等高精度時間應用創造了條件。公共安全方面,全國40餘萬部警用終端聯入警用位置服務平臺。電子商務領域,國內電子商務企業的物流貨車及配送員,應用北斗車載終端和手環,實現了車、人、貨信息的實時調度。智能穿戴領域,多款支持北斗系統的手錶、手環等智能穿戴設備,以及學生卡、老人卡等特殊人羣關愛產品不斷湧現,得到廣泛應用。…………

北斗的應用只受想像力的限制。

北斗導航系統投入民用市場不到十年的時間,已經產生出巨大的經濟效益和社會效益,拉動了傳統產業的技術改造,催生出一批新的經濟形態,為大數據、互聯網、人工智慧等國家戰略性新興產業提供了基礎性的中國時空體系框架,為正在崛起的智能信息產業發展發揮著奠基鋪路和引領作用。

2017年,我國衛星導航產業的生產總值達到2550億元,預計到2020年達到4000億元。

相關回答:

2018 年你所在的行業和領域發生了哪些大事?

《北斗導航系統發展報告3.0》

楊元喜, 李金龍, 王愛兵, et al. 北斗區域衛星導航系統基本導航定位性能初步評估[J]. 中國科學:地球科學, 2014, 44(1):72. 楊元喜, 許揚胤, 李金龍, et al. 北斗三號系統進展及性能預測——試驗驗證數據分析[J]. 中國科學:地球科學, 2018(5).


發現很多人在問「北斗導航啥時候民用啊?」,「手機裏咋沒有北斗導航啊?」之類的。

國內這兩年的智能手機,除了蘋果應該都已經在用北斗導航了。

「騙人,手機裏沒有」

以我榮耀10為例,EMUI 8.1裡面是這麼顯示的

初一看這不是隻有GPS麼,哪來的北斗啊?

別急,下個AndroiTS GPS Test看看

吶,11顆GPS,9顆格洛納斯,9顆北斗。

實際上這麼多衛星的數據會合在一起解算,以提高位置解算的精度,這都是在手機底層晶元裏完成的。正常也沒有什麼要關掉一個用另一個的需求。

所以系統裏就按大家熟悉的GPS叫了啊,寫個GNSS誰知道啥玩意是吧。

GPS作為最早投入使用,應用最為廣泛的GNSS,當然是一說到衛星導航就會想起GPS啦,就像一說到孫忄alsjhdbehjjsk

咳咳,回到正題。當你打開百度/高德/騰訊地圖,或者使用各種打車軟體,微信定位,運動軌跡等等和定位相關的手機軟體時,你已經在使用北斗導航了(蘋果用戶除外,我也不知道為啥蘋果不願意支持)。

另外,如果哪個手機app掛著個北斗的名頭,尤其是寫明瞭北斗導航啥的,大概率是蹭熱點的軟體,沒必要裝。


五年前填報高考志願時,認為北斗將來大有可為,所以把測繪工程放在了第一志願。

北斗的發展速度是喜人的,得益於星間鏈路技術使得北斗在無法在全球布設注控站的情況下可以提供全球服務。北斗提供全球服務意味著在全球衛星導航領域我國坐上了第二把交椅,官方宣稱北斗三代定位精度可以對標GPS第三代衛星和伽利略衛星,實際效果如何需要進一步的實驗驗證。

作為一名在讀研究生,北斗提供全球服務的意義在於衛星導航領域會有更多的有應用價值的研究課題。比如,低軌衛星導航增強,如何利用低軌衛星聯合北斗定軌,最終實現全球範圍的高精度定位,會是導航領域的一個熱點問題。

北斗衛星導航定位系統是一個龐大的系統工程,北斗的迅猛發展正是我們國家這幾十年來綜合國力蓬勃發展的寫照。北斗,未來可期。

(12.31更新)

剛剛看到一篇關於北斗建設過程的文章,分享給大家:

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


推薦閱讀:
查看原文 >>
相關文章