“北斗三号”收官，正式服务全球

2020-07-09 13:14:30

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导言

日前，斗极三号全球卫星导航系统星座布置已周全完成。中国斗极已正式走出中国，走向世界，将能够为全球用户供应根基导航（定位、测速、授时）、全球短报文通信、国际搜救等办事。

起原：经济日报·中国经济网，记者姜天骄

自上世纪90年月启动研制以来，斗极系统成长履历了从有源到无源，从区域到全球的跨越，办事定位精度、系统不乱性、功能周全性络续提拔，已成为国度主要的空间根蒂举措，周全撑持了国度平安和经济社会成长的需要。斗极三号作为我国卫星导航系统扶植“三步走”计谋的最后一步，与斗极二号比拟不是简洁迭代更新，而是伟大的汗青性跨越。

6月23日，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭将最后一颗斗极三号组网卫星成功送入预定轨道。至此，斗极三号全球卫星导航系统星座布置周全完成。这意味着，中国斗极正式走出中国，走向世界，将能够为全球用户供应根基导航（定位、测速、授时）、全球短报文通信、国际搜救等办事。

01 - 将来应用空间无限

导航的焦点功能其实就是定位和授时，试想一下，若是一个国度的时间和空间基准信息悉数由他人来供应，那么无论是军事、通信照样金融等都将面临伟大平安隐患。

斗极在军事上的应用是最为急迫的。导航首要用于军队灵活、兵器发射、边防巡逻和生命救援等，这就要求导航的过程中必需可以实时供应载体的位置、速度、姿态等状况信息，若是这些信息发生误差，就相当于兵器装备没有了眼睛、军队失去了偏向。

在交通运输上，斗极也在为更多车辆的平安行驶护航。斗极系统能够为车辆供应实时的位置和速度信息，在车辆行驶过程中，车内的斗极终端设备能够记录行车信息，得出车辆行驶的里程、速度、行车时间、路线等信息，防止显现超速或委靡驾驶等风险平安的违规驾驶情形发生。数据显露，截止2019年12月，国内已有跨越650万辆营运车辆、4万辆邮政和快递车辆，36个中心城市约8万辆公交车、3200余座内河导航举措、2900余座海上导航举措应用斗极系统。

跟着人类运动的成长，对导航的要求也越来越高。在斗极系统等科技力量的支撑下，我们能够构建聪明丛林防扑火根蒂举措，基于斗极系统高精度定位导航办事，大型重载、长航时、远距离、聪明化、全系统的消防无人直升机能够快速正确抵达火灾现场，充裕行使斗极系统及其短报文通信功能为救火队员供应位置共享等主要信息。业内专家透露，斗极导航系统是“新基建”的基建，是根蒂的根蒂。

当前，国内不少汽车厂已经在普遍就汽车的智能网联手艺睁开研发，目的是让人、车、路可以“说上话”。以时空智能根蒂举措公司千寻位置收集有限公司为例，本年内，该公司就将有多达6个分歧品牌的车型搭载千寻位置基于斗极高精度的导航定位能力并正式上市。

中国卫星导航系统治理办公室主任冉承其说，斗极的应用只受想象力的限制。近年来，一多量从事斗极应用的企业致力于打造数字时代斗极应用的最佳实践方案，已经在主动驾驶、行业升级、测量测绘、智能城市、民众办事等范畴有了诸多应用落地。跟着5G商用时代的到来，斗极正在与新一代通信、区块链、人工智能等新手艺加快融合，斗极应用新模式、新业态、新经济还将络续涌现。

02 - 立异实现汗青性跨越

短报文通信可谓是斗极系统的“独门特技”，就是指斗极的用户与用户、用户与中心掌握系统间可实现双向简短数字报文通信。在斗极三号系统中，短报文通信的能力显著提拔，从最初一次发送120个汉字提拔到一次发送1200个汉字。用户碰到突发情形时无需精益求精，足以将情节一次性说清楚，还可发送图片等信息，应用场景更为雄厚。

有源定位也是斗极三号的一大创举。其道理就是行使无线电测定手艺，经由两颗地球静止轨道卫星（GEO）联手，不光能回覆用户“我在哪”，还能敷陈存眷着用户行踪的相关方“你在哪”，这项手艺在搜救、渔业等范畴被普遍使用，是保障民生平安的“千里眼”。

因为斗极系统不克像美国GPS那样，在全球竖立地面站，为设置境外卫星的数据传输通道，斗极三号研制团队霸占了星座星间链路手艺，接纳星间、星地传输功能一体化设计，实现了卫星与卫星、卫星与地面站的链路互通。这就是说，固然“看不见”在地球另一面的斗极卫星，但用星间链路同样能与其他卫星取得关联。星间链路手艺不光能实现太空间的通信和数据传输，还能互相测距，主动“连结队形”，能够减轻地面治理维护压力。星间链路手艺解决了我国不克全球布站进行卫星境外监测的难题，也是斗极全球导航系统扶植的一大特色。

为了提高办事的精度，斗极三号系统还设置了新一代原子钟。原子钟是行使原子跃迁频率不乱的特征包管发生时间的精准性，今朝国际上首要有铷原子钟、氢原子钟、铯原子钟等。我国斗极卫星采用的是铷原子钟，同时还设置了机能更高的新研国产氢原子钟。氢原子钟固然质量和功耗比铷原子钟大，但不乱性和漂移率等指标更优。星载氢原子钟的在轨应用，对于实现斗极导航定位“分秒不差”施展了主要感化。

为了提高卫星在轨办事的靠得住性，斗极三号卫星还接纳了多项靠得住性办法，使卫星的设计寿命达到12年，达到国际导航卫星的进步水平，为斗极系统办事的一连、不乱供应了根蒂包管。

专家透露，将来，斗极系统将行使在轨卫星、地面、用户评估等海量数据，设计“天、地、用”一体化智能治理的卫星在轨手艺支撑..，具备多源领受、自立看管、智能诊断、过程可视等能力。

03 - 协作鞭策高效率组网

“近两年时间，我们以平均每月发射1.2颗斗极卫星的高密度，刷新了全球卫星导航系统组网速度世界记载。”斗极卫星导航系统总设计师杨长风说，斗极三号高效率组网离不开系统内联结协作。

斗极三号工程是一个空前复杂的航天系统工程，包含空间段、地面段、用户段三个构成部门。空间段包含分歧轨道高度的30颗组网卫星，地面段包含40多个分歧类型、功能的地面站，如许一个宏大的系统要进行六合组网协同运行，将涉及几十个系统、几万台套设备，环环相扣，任何一环都弗成或缺。

“斗极三号治理掌握中心就像是卫星导航系统的‘大脑’，能够批示空间段和地面段协同运行、地面天线和各类观测设备统筹调剂、传输数据，以及卫星导航电文的编纂、上注和播发等，解决了几十个系统、几万台套设备的集中看管和掌握难题。”据中国电科手艺人员介绍，该中心实现了卫星导航系统的星地一体化治理与掌握，统筹协调空间..与地面管控资源，是充裕施展斗极三号系统运行效能的焦点环节。

护送斗极卫星升空的长征三号甲系列火箭被称为斗极组网工程的“专属列车”。自2000年10月31日我国发射第一颗斗极导航试验卫星至今，共进行了44次发射，将59颗斗极导航卫星成功护送升空，发射成功率100%。

为了包管导航卫星时空信息的正确性和不乱性，上海天文台科研人员依托于在天体测量与天体力学、周详时间频率尺度等优势学科数十年的科研储蓄，从“零”到“有”，最终解决了大运算量数据整顿、编纂、较量、存储、发送的较量机软硬件集成，统一调剂不乱运行及信息处理构架等要害手艺难题。为了实现斗极三号周详定位，上海天文台信息处理团队首次提出并实现了区域监测网+星间链路的星地星间结合周详定轨手艺，就像是斗极的“最壮大脑”，能实时批改误差，多备份，以连结斗极系统空间旌旗精度与GPS相当。

斗极的成长也离不开“芯”的支撑。从斗极试验卫星第一颗星起头，龙芯中科抗辐照处理器离别在斗极试验卫星工程、斗极三号卫星工程等型号义务中获得应用。龙芯中科抗辐照处理器的应用，解决了国外对我国高机能航天元器件禁运的卡脖子问题，实现了处理器系统方案整体部件的全国产化，助力了航天器国产化的跨越式成长。

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