古时候,北斗七星是人们用来辨别方向的重要指针。今天,我国自主研发的北斗系统,已成为全球导航领域的璀璨明星。
中国“北斗”的“特异功能”
北斗卫星导航系统(以下简称“北斗系统”)是继美国GPS、俄罗斯GLONASS之后的第三个成熟的卫星导航系统。该系统由空间段、地面段和用户段三部分组成,可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务,并且具备短报文通信能力。
说到北斗系统的“特异功能”,首先要从六大星基服务和地基增强服务说起。这七项“特异功能”实现了导航与通信功能高度融合,满足了用户的多样化需求。
北斗系统提供的六大星基服务包括:星基增强服务、精密单点定位服务、区域短报文通信服务、全球短报文通信服务、导航定位授时服务以及国际搜救服务。星基增强服务——这项服务已经写入国际民航组织标准和国际海事组织标准,将为民航、海事等行业用户提供高精度、高完好性的服务。精密单点定位服务——这项服务将为中国及周边地区提供动态分米级、静态厘米级的高精度定位服务,满足国土测绘、精准农业、自动驾驶等领域用户的高精度服务需求。区域短报文通信服务——这项服务继承北斗二号短报文服务能力,用户可以无感知地实现过渡,同时将扩大用户容量、实现终端小型化和低功耗。已启动建设北斗短报文应用服务平台,后续将与移动通信技术结合,为大众用户提供更便捷的服务。全球短报文通信服务——这项服务将为全球用户提供短报文通信服务,满足用户在紧急情况下的通信需求。导航定位授时服务——可以定制化地为全球用户提供全天候、全天时、高精度的定位、导航和授时服务。国际搜救服务——这项服务将通过卫星提供国际搜救支持,帮助各国政府和组织在全球范围内开展搜救行动。
北斗地基增强服务是一种通过地基增强系统(CORS系统)提供的高精度定位服务。该系统利用固定和连续运行的参考站,通过现代计算机、数据通信和互联网技术组成的网络,实时地向不同类型、不同需求、不同层次的用户自动地提供经过检验的不同类型的北斗观测值(载波相位,伪距)、各种改正数、状态信息以及其他有关北斗服务项目的系统。与传统的北斗系统作业相比,连续运行参考站有作用范围广、精度高、野外单机作业等众多优点。
2023年5月17日成功发射的第56颗北斗导航卫星,是中国在北斗卫星导航系统建设过程中的又一重要里程碑。这不仅标志着中国在全球卫星导航系统领域的自主创新能力得到了进一步提升,也为中国在全球航天领域的地位提升注入了新的动力。
随着北斗技术的进一步研发,北斗系统的国际化步伐也在不断加快。全球范围内已经有137个国家与北斗卫星导航系统签下了合作协议。
冲破重重困难的自研之路
北斗系统的研发,就是一曲我国科技工作者自主创新的奋斗之歌。随着科技的不断发展,全球卫星导航系统已经成为各国科技实力竞争的重要领域之一,其在军事、民用领域的诸多关键应用,决定其核心技术必须掌握在自己手里。这些技术,买不来,学不到。在北斗系统的研发过程中,我们面临了诸多困难和挑战。北斗系统的研发涉及大量高端技术,如星载原子钟、信号传输、多星高精度协同等。这些技术是北斗系统的核心,也是研发过程中的难点。