原标題:北鬥“吉星”不一般
日前,我國(guó)成(chéng)功發(fā)射第41顆北鬥導航衛星。這(zhè)顆衛星是目前北鬥導航家族中“功能(néng)最強”的導航衛星,作爲北鬥全球衛星導航系統地球同步軌道(dào)(GEO)首發(fā)星,也獲得了“吉星”(GEO軌道(dào)導航衛星的諧音)的昵稱。
經(jīng)濟日報記者從中國(guó)航天科技集團有限公司五院了解到,作爲北鬥三号衛星導航系統的高軌首發(fā)星,“吉星”除了具備傳統導航衛星的功能(néng)外,還(hái)身懷多項絕技,具有廣闊應用前景與劃時代的意義,是我國(guó)作爲負責任的航天大國(guó)的重要标志之一。
“吉星”的第一項絕技,與廣受關注的自動駕駛有關。
要想實現自動駕駛,車輛必須實時、精準地“知道(dào)”自己的位置,如此才能(néng)放心上路。而使用普通導航衛星進(jìn)行定位時,會有幾米甚至十幾米的誤差,遠達不到上路行駛的安全要求。這(zhè)就需要在地面(miàn)建設基準參考站,通過(guò)“地基增強”以消除定位誤差。基準參考站不會跑,需要把自己的衛星定位信息和實際位置間的誤差實時“廣播”出去,周邊用戶才能(néng)據此去粗取精,獲得精密定位信息。然而,一座基站隻能(néng)覆蓋周圍幾十公裡(lǐ)區域,靠大量建設基站來實現精準定位,不僅耗資巨大,還(hái)無法實現熱點地區的全覆蓋。想象一下,如果你坐着自動駕駛汽車開(kāi)出了“定位服務區”,後(hòu)果將(jiāng)十分可怕。
此時,“吉星”的衛星精密單點定位業務優勢就很明顯了。北鬥三号衛星副總設計師劉天雄介紹,在天上靜止的“吉星”,可以像其他通信衛星那樣,向(xiàng)地面(miàn)穩定地廣播導航差分,以及完好(hǎo)性增強信号。這(zhè)樣一來,僅需以全國(guó)已有的北鬥導航衛星地面(miàn)站爲參考,得出各地導航誤差,再通過(guò)“吉星”播發(fā)精密單點定位信号告知用戶,即可實現動态分米級、事(shì)後(hòu)厘米級的定位服務,足夠汽車自動駕駛、船舶精準停泊等場景使用,還(hái)省下了大規模建設基站的費用。
“吉星”的另一項絕技,是面(miàn)向(xiàng)民航等用戶開(kāi)展衛星導航服務“星基增強”。
與自動駕駛、精準農業等應用場景不同,民航對(duì)導航信号完好(hǎo)性要求嚴苛。完好(hǎo)性,簡單地說,就是給我的導航信号要靠譜,萬一不靠譜也要盡早告訴我。航班在航路上飛行時,導航信号偶爾中斷并無大礙;可在飛機起(qǐ)飛和降落過(guò)程中,如果導航信号消失或出現偏差誤導飛行員起(qǐ)降操作,那可不得了。
“吉星”會通過(guò)兩(liǎng)個頻點播發(fā)符合國(guó)際民航組織标準的星基增強信号,進(jìn)一步提升衛星系統定位精度,并增強導航信号的完好(hǎo)性。北鬥三号衛星總體主任設計師潘宇倩介紹,“萬一導航信号出現問題,‘吉星’也會在6秒的安全時間内通知用戶,切換其他導航信号”。
此前,僅有美國(guó)、歐洲等極少數國(guó)家具備向(xiàng)民航提供星基增強業務的能(néng)力。“吉星”面(miàn)向(xiàng)民航等用戶的星基增強業務,标志着我國(guó)在衛星導航領域又取得了重大突破,將(jiāng)爲國(guó)内外民航用戶提供花費更低、可用性更高的導航服務,將(jiāng)帶來巨大的經(jīng)濟和社會效益。
北鬥衛星導航系統的應用首次爲人們所廣泛關注,是在汶川大地震救援中。當時,地面(miàn)通信設施遭到嚴重破壞,救援部隊利用北鬥短報文通信發(fā)出了第一條來自災區的信息,將(jiāng)災情和受災位置準确報告給救災搶險指揮部。中國(guó)北鬥“既知道(dào)我在哪、又知道(dào)你在哪”的“導航、通信一體化”優勢,給各應用方留下了深刻印象。10年過(guò)去了,北鬥短報文通信功能(néng)已廣泛應用于交通、電力等各行業,特别是在保護我國(guó)漁民、維護國(guó)家海洋權益上,發(fā)揮着重要作用。
如今,“吉星”不僅在導航信号上兼容北鬥二号,爲傳統用戶提供一如既往的導航服務,在短報文通信功能(néng)上也有了新突破——通信能(néng)力提升10倍,單次可發(fā)送1000多個中文字符,實現了從“短信”到“微信”的跨越,足以將(jiāng)突發(fā)情況的情節一次性說清楚。此外,“吉星”還(hái)可發(fā)送圖片等信息,應用場景將(jiāng)更爲豐富。
潘宇倩介紹,“吉星”的接收信号能(néng)力也大幅增強,使用戶終端的發(fā)射功率降低了10倍,實現了用戶終端小型化,并可以與當前11位手機号碼互聯,大大提高了用戶體驗。(經(jīng)濟日報記者 姜天驕)
原文【北鬥“吉星”不一般】