欢迎您访问科普小知识本站旨在为大家提供日常生活中常见的科普小知识,以及科普文章!
您现在的位置是:首页  > 科普文章

繁星静候 全球“北斗”

科普小知识2021-11-14 01:15:34
...

近日,韩至湖北通道控制措施解除,对外交通有序恢复,我国防疫控制阶段性成效进一步巩固。全国人民都欢欣鼓舞。北斗导航卫星系统是为实现战争流行病做出巨大贡献的大国之一。面对突发的新诊断肺炎,“北斗”作为一个世界闻名的时空基础设施,从九天之上冲进战场,俯视中国。它不仅为武汉火神山医院和雷神山医院等新诊断肺炎患者救治定点医院的突击建设提供了战略支持,也为无人机运送紧急危重防疫物资、人员隔离场所的检查和管理、工矿企业在疫情情况下的安全复工和再生产提供了基础服务保障。

中国战争疫情的好消息不断传来,“北斗”也迎来了一个具有里程碑意义的辉煌时刻:全球星座网络完全关闭。近日,“北斗三号”最后一颗联网卫星——第55颗北斗导航卫星如期抵达西昌卫星发射中心,发射准备工作进入最后冲刺阶段。根据计划,这颗恒星将于下月发射,届时全球北斗三号星座的部署将全部完成。

吉祥之星的三轨组合

“北斗三号”网络卫星是一颗地球同步轨道卫星,绰号“鸡星”,在一天结束时发射升空。这种卫星的轨道平面与赤道平面重合,轨道周期等于地球在惯性空间的自转周期,即23小时56分4秒,方向相同,从而保持这种卫星与地面的位置相对不变。它的固定点位于赤道上方约36000公里的圆形轨道上,这个轨道覆盖了地球面积的40%。北斗地球静止轨道卫星在卫星增强、短消息通信、精确单点定位和其他特色服务中发挥着关键作用。北斗三号拥有三颗地球同步卫星,主要服务于中国所在的地区。

值得注意的是,北斗采用了三种轨道卫星的混合结构。除了与赤道平面重合的地球静止轨道卫星之外,还有三颗保持一定倾角的地球静止轨道卫星。前者相对于地球上的某一点总是静止的,不同于前者,由于其倾角的存在,它每天在同一时间相对于地面上的某一点保持相同的位置,但在连续的一段时间内,卫星的位置发生变化,其子卫星点的轨道遵循一条“8”形闭合曲线,就像卫星舞动着一个“8”形舞蹈,在这种运行模式下聚焦亚太地区。总共有三颗北斗三号倾角地球同步卫星。

北斗卫星的第三条轨道是地球的中圆轨道。它们是“北斗三号”全球网络的主要卫星,共有24颗卫星。它们在离地面20,000多公里的高度运行。轨道周期约为12小时,它们不断地绕地球运行。每颗卫星的焦点在地面上“画”出一条波浪线,实现了对世界的广泛覆盖。它们形成的星座构成了“北斗三号”全球网络的核心星座。

大国重型装备创建二十年

北斗卫星导航定位系统是中国开发的先进的全球卫星导航系统。它是仅次于美国全球定位系统、俄罗斯全球导航卫星系统和欧洲伽利略系统的世界第四大卫星导航系统。作为后来者,“北斗”直到2000年才开始拥有由两颗地球静止轨道试验卫星组成的“双星定位系统”。这就是“北斗一号”,它开始为中国用户提供定位、定时、广域差分和短消息通信服务。2003年,发射了第三颗地球静止轨道卫星,北斗的服务能力进一步增强。

2004年,“北斗二号”系统开始建设。到2012年底,14个卫星发射网络将建成。“北斗二号”系统与“北斗一号”系统技术系统兼容,增加了一个无源定位系统,为亚太地区用户提供定位、测速、计时和短信通信服务。

2009年,“北斗三号”系统开始建设。到2018年底,将完成19项卫星发射和联网任务,北斗三号的基本系统将完成,并将向世界提供服务。2020年3月9日,第29颗北斗三号卫星成功发射。此时,“北斗三号”只剩下最后一颗星了,离成功只有一英尺。北斗三代系统继承了北斗的主动定位服务和被动定位服务。它可以为全球用户提供定位、测速、计时、全球短信通信和国际搜索救援服务。中国及周边地区的用户还可以享受区域短信通信、卫星增强、精确单点定位等服务。

从北斗双星定位系统建成到今年5月北斗全球系统按计划建成,中国航天员辛勤工作了20年,这个大国的重型装备北斗将以其前所未有的服务能力造福各国人民。

为了人类的利益服务世界

“北斗三号”全球星座网络即将全面关闭,吸引了海外媒体的广泛关注。美国空间新闻网发表的一篇文章深入介绍了北斗导航卫星建设的最新发展和历程,分析了其星座的轨道特征,并对其全球系统的完善表示了期望。特别值得一提的是,该报告对北斗卫星发射入轨的100%成功率及其售后服务的表现给予了高度评价。相信北斗在公共安全、交通运输、渔业、电力、林业、减灾、智慧城市建设、社会管理和大规模市场应用中得到广泛应用,世界将从中受益。

香港《南华早报》网站指出,最近北斗的建设是在战胜新的冠状肺炎疫情的背景下完成的。预计在北斗三号的30颗卫星中的最后一颗成功发射进入轨道后,北斗三号提供的服务精度将进一步提高,将更受用户的信任和青睐。该报告还重点介绍了北斗独特的短消息通信功能。它认为,在全球联网完成后,这种优于同类的优势将更加明显,使用户之间能够更好地沟通,并在紧急情况下跟踪用户的位置,从而为紧急救援提供一种更加稳定和可靠的方式。

北斗卫星导航系统的总设计师杨长风无疑对北斗的应用价值拥有最大的发言权。他指出,北斗和其他卫星导航系统的应用仅仅受到人类想象力的限制。就抗击新发肺炎疫情而言,“北斗”可谓大放异彩。火线的高精度测量帮助武汉火神山医院和雷神山医院得以建立。基于北斗的无人驾驶飞行器和无人运载工具已被用于在疫区分发医疗物资。基于北斗的车辆联网促进了疫情期间的智能和准确运输,并通过为车辆提供准确的导航和其他信息服务,确保防疫和救援物资的顺畅流动。随着5G商业时代的到来,“北斗”正在加速与新一代通信、区块链、人工智能等新技术的融合。新模式、新形式、新经济不断涌现,以更好地为世界服务,造福人类。