衛(wèi)星導(dǎo)航：中國(guó)北斗 VS GPS序幕正式拉開

 隨著北斗三號(hào)衛(wèi)星首次發(fā)射，中國(guó)北斗拉開了全球組網(wǎng)序幕，將闊步走向世界。

建設(shè)高性能、高可靠的北斗全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，是我國(guó)科技領(lǐng)域中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃的16項(xiàng)重大專項(xiàng)之一。該系統(tǒng)建設(shè)既是對(duì)北斗區(qū)域系統(tǒng)的完善與升級(jí)，更是瞄準(zhǔn)世界一流衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的攀登。

中國(guó)航天科技集團(tuán)五院北斗三號(hào)工程副總設(shè)計(jì)師、衛(wèi)星首席總設(shè)計(jì)師謝軍介紹，相比北斗二號(hào)區(qū)域系統(tǒng)，北斗三號(hào)的服務(wù)區(qū)域?qū)U(kuò)展至全球。同時(shí)實(shí)現(xiàn)了下行導(dǎo)航信號(hào)升級(jí)與改造等關(guān)鍵技術(shù)的突破，將為用戶提供更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。系統(tǒng)建成后，性能將與GPS相當(dāng)，使我國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

不僅信息相通，還能“保持隊(duì)形”

北斗系統(tǒng)不可能像GPS那樣，在全球建立地面測(cè)控站。為了解決境外衛(wèi)星的數(shù)據(jù)傳輸問題，研制團(tuán)隊(duì)采取星間、星地傳輸功能一體化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了衛(wèi)星與衛(wèi)星、衛(wèi)星與地面站的鏈路互通。就是說(shuō)，雖然地面站無(wú)法直接聯(lián)系飛在地球另一面的北斗衛(wèi)星，但通過(guò)衛(wèi)星之間的通信，照樣能把數(shù)據(jù)傳輸回來(lái)。

星間鏈路技術(shù)不僅能讓“太空兄弟”間信息相通，還能通過(guò)全新網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、管理策略和路由策略，讓它們相互測(cè)距，自動(dòng)“保持隊(duì)形”，可以減輕地面管理維護(hù)壓力，解決了衛(wèi)星境外監(jiān)測(cè)的難題，成為北斗三號(hào)系統(tǒng)的一大特色。

壽命更長(zhǎng)，服務(wù)才能連續(xù)穩(wěn)定

就像停水停電影響城市生活一樣，衛(wèi)星導(dǎo)航服務(wù)一旦中斷，國(guó)家和社會(huì)的正常運(yùn)行會(huì)受到很大影響。因此，衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的可靠性、連續(xù)性面臨著苛刻的要求。

五院北斗三號(hào)衛(wèi)星總指揮遲軍介紹，北斗三號(hào)衛(wèi)星具備60天以上完全自主運(yùn)行能力，即使地面站出現(xiàn)故障，衛(wèi)星仍能夠正常在軌工作。

同時(shí)，北斗三號(hào)憑借多項(xiàng)可靠性措施，不僅具備故障自我診斷、修復(fù)能力，而且設(shè)計(jì)壽命達(dá)十年以上，達(dá)到了國(guó)際導(dǎo)航衛(wèi)星先進(jìn)水平，為系統(tǒng)服務(wù)的連續(xù)、穩(wěn)定提供了保證。

新一代原子鐘力助導(dǎo)航“指哪到哪”

對(duì)導(dǎo)航衛(wèi)星來(lái)說(shuō)，星載原子鐘是確保導(dǎo)航定位精度的關(guān)鍵設(shè)備。該設(shè)備可利用原子躍遷頻率穩(wěn)定特性保證產(chǎn)生時(shí)間的精準(zhǔn)性，目前國(guó)際上主要有銣原子鐘、氫原子鐘、銫原子鐘等。

五院北斗三號(hào)衛(wèi)星總設(shè)計(jì)師王平介紹，北斗三號(hào)衛(wèi)星配置了五院西安分院抓總研制的新一代銣原子鐘，其頻率穩(wěn)定度較北斗二號(hào)系統(tǒng)提高了10倍，達(dá)到世界先進(jìn)水平。該技術(shù)的進(jìn)步，能直接推動(dòng)北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的定位精度由10米級(jí)向米級(jí)的跨越，測(cè)速和授時(shí)精度也將同步提高一個(gè)量級(jí)。

同時(shí)，北斗三號(hào)衛(wèi)星還配置了中國(guó)航天科工集團(tuán)二院203所新研制的氫原子鐘。氫原子鐘質(zhì)量和功耗比銣原子鐘大，但穩(wěn)定性和漂移率等指標(biāo)更優(yōu)。2015年，國(guó)產(chǎn)氫原子鐘首次在北斗三號(hào)試驗(yàn)衛(wèi)星上應(yīng)用驗(yàn)證，至今功能、性能穩(wěn)定。兩種原子鐘配合應(yīng)用，將力助北斗導(dǎo)航“指哪到哪”。

敞開胸懷，造福全球“一家人”

當(dāng)今世界，GPS、北斗、格洛納斯、伽利略四大衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)爭(zhēng)奇斗艷，若全部建成，全球?qū)Ш叫l(wèi)星將達(dá)百顆以上。如何看待與其他導(dǎo)航系統(tǒng)的關(guān)系?北斗系統(tǒng)自建設(shè)之初就給出了答案，始終踐行“中國(guó)的北斗，世界的北斗”理念，要與其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)相互兼容、共同發(fā)展，造福全球“一家人”。

在這一原則指導(dǎo)下，北斗系統(tǒng)設(shè)計(jì)了兼容互操作技術(shù)，為用戶能在終端上接收多個(gè)信號(hào)提供了基礎(chǔ)，由此帶來(lái)的便利性將保證全球用戶利益的最大化。

如今，中國(guó)北斗已敞開胸懷，等待世界的接納。