2月3日零时28分,我国在西昌卫星发射中心用“长征三号甲”运载火箭,成功将北斗导航试验卫星送入太空。有关部门负责人介绍说,这次我国发射的是第四颗北斗导航试验卫星。
目前,世界上只有少数国家具备自主建设卫星导航系统的能力,正在运行的有美国的GPS系统和俄罗斯的GLONASS系统,中国参与的欧洲伽利略全球卫星定位计划也正在紧锣密鼓地进行。
“北斗一号”卫星导航系统与GPS系统比较
北斗导航系统是覆盖我国本土的区域导航系统。覆盖范围东经约70°~140°,北纬5°~55°。GPS是覆盖全球的全天候导航系统。能够确保地球上任何地点、任何时间能同时观测到6颗~9颗卫星。
在轨道特性方面,北斗导航系统是在地球赤道平面上设置2颗地球同步卫星,卫星的赤道角距约60°。GPS是在6个轨道平面上设置24颗卫星,轨道赤道倾角55°,轨道面赤道角距60°。
北斗导航系统是主动式双向测距二维导航。地面中心控制系统解算,供用户三维定位数据。GPS是被动式伪码单向测距三维导航。由用户设备独立解算自己三维定位数据。“北斗一号”的这种工作原理带来两个方面的问题,一是用户定位的同时失去了无线电隐蔽性,这在军事上相当不利,另一方面由于设备必须包含发射机,因此在体积、重量上、价格和功耗方面处于不利的地位。
北斗导航系统三维定位精度约几十米,授时精度约100纳秒。GPS三维定位精度P码目前己由16米提高到6米,C/A码目前己由25米~100米提高到12米,授时精度日前约20纳秒。
北斗导航系统的用户设备容量是有限的。GPS是单向测距系统,用户设备只要接收导航卫星发出的导航电文即可进行测距定位,因此GPS的用户设备容量是无限的。
和所有导航定位卫星系统一样,“北斗一号”基于中心控制系统和卫星的工作,但是“北斗一号”对中心控制系统的依赖性明显要大很多,因为定位解算在那里而不是由用户设备完成的。为了弥补这种系统易损性,GPS正在发展星际横向数据链技术,使万一主控站被毁后GPS卫星可以独立运行。
在实时性上,“北斗一号”用户的定位申请要送回中心控制系统,中心控制系统解算出用户的三维位置数据之后再发回用户,其间要经过地球静止卫星走一个来回,再加上卫星转发,中心控制系统的处理,时间延迟就更长了,因此对于高速运动体,就加大了定位的误差。此外,“北斗一号”卫星导航系统也有一些自身的特点,其具备的短信通讯功能就是GPS所不具备的。
北斗导航试验卫星的主要功能“北斗一号”卫星定位系统是利用地球同步卫星为用户提供快速定位、简短数字报文通信和授时服务的一种全天候、区域性的卫星定位系统。
定时:快速确定用户所在地的地理位置,向用户及主管部门提供导航信息。
通讯:用户与用户、用户与中心控制系统间均可实现双向简短数字报文通信。
授时:中心控制系统定时播发授时信息,为定时用户提供时延修正值。北斗导航试验卫星发射成功的军事意义
北斗导航系统不但具有卫星数量少、投资小、用户设备简单价廉、能实现一定区域的导航定位、通讯等多用途,最重要的是,“北斗一号” 导航系统是我国独立自主建立的卫星导航系统,它的研制成功标志着我国打破了美、俄在此领域的垄断地位,解决了中国自主卫星导航系统的有无问题。它是一个成功的、实用的、投资很少的初步起步系统。此外,该系统在此基础上还将建立中国的GPS广域差分系统。可以使受SA干扰的GPS民用码接收机的定位精度由百米级修正到数米级,可以更好的促进GPS在民间的利用。
当然,我们也需要认识到,随着我军高技术武器的不断发展,对导航定位的信息支持要求越来越高。北斗导航系统仅是我国近期满足四化建设需要的自主简易导航系统,因此,我们必须在发展“北斗一号”的基础上,借鉴国外GPS、GLONASS的成功经验,开发我国二代卫星导航系统,我们有理由相信,在不久的将来,具备先进性、适用性、军民两用、抗干扰性、抗继毁性等特征的,适合我国的国情的“北斗二号”将会展现在大家面前,更加完善的我国卫星导航系统也必将建立。
(据《中国科技信息》、新华社沙龙孙彦新黎云/文)
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责任编辑:王笃若 来源:
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