民樂(lè)縣洪水小學(xué)舉辦北斗衛(wèi)星導(dǎo)航知識(shí)講座

北斗三號(hào)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)完成部署。

2020年6月23日9時(shí)43分，我國(guó)在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長(zhǎng)征三號(hào)乙運(yùn)載火箭，成功發(fā)射北斗系統(tǒng)第55顆導(dǎo)航衛(wèi)星，暨北斗三號(hào)最后一顆全球組網(wǎng)衛(wèi)星，至此北斗三號(hào)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)星座部署比原計(jì)劃提前半年全面完成。

1.為什么要做北斗？

北斗主要提供導(dǎo)航、定位和授時(shí)服務(wù)，那么在北斗建成之前，我們基本用GPS系統(tǒng)，它是美國(guó)全球定位系統(tǒng)，1994年完成全球布網(wǎng)，但它本質(zhì)是軍用衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，也就是它可以隨意恢復(fù)任何干擾、甚至徹底停止區(qū)域服務(wù)。無(wú)論是事關(guān)國(guó)家國(guó)防安全，還是導(dǎo)航應(yīng)用市場(chǎng)的巨大商業(yè)利益，中國(guó)都必須擁有自己的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，這個(gè)領(lǐng)域不會(huì)存在真正意義的國(guó)際合作。目前，只有美國(guó)、俄羅斯、中國(guó)、歐盟先后建立了全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，日本、印度建有區(qū)域衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。

2.北斗的一號(hào)、二號(hào)、三號(hào)分別是什么？

衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是一個(gè)龐大的工程，北斗的一號(hào)二號(hào)三號(hào)其實(shí)就是北斗上天的三步走。北斗一號(hào)主要是試驗(yàn)系統(tǒng)，以區(qū)域測(cè)試服務(wù)為主要目標(biāo)，目前已全部退役，不算入正式星座；北斗二號(hào)主要是區(qū)域?qū)Ш较到y(tǒng)，主要服務(wù)亞太，比如電視臺(tái)的時(shí)鐘系統(tǒng)會(huì)同時(shí)接入GPS和北斗，雙路保證時(shí)鐘同步；北斗三號(hào)是全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，向全球提供高精度、全天候、全天時(shí)的導(dǎo)航定位授時(shí)服務(wù)。

3.北斗是怎么定位的？

北斗三號(hào)是一種無(wú)源定位系統(tǒng)，每一顆導(dǎo)航衛(wèi)星的本質(zhì)就是告訴你這么一個(gè)事情：現(xiàn)在幾點(diǎn)了（時(shí)間ts），我在哪里（xs，ys，zs）。當(dāng)你（接收機(jī)）收到信號(hào)時(shí)，可以通過(guò)比對(duì)，得到接收機(jī)上時(shí)間與接收到的衛(wèi)星信息顯示時(shí)間之間的差值，這個(gè)差值乘以光速就是你和衛(wèi)星之間的距離。下面的題目你會(huì)做嗎？哈哈哈哈哈哈

4.北斗一共有多少顆衛(wèi)星？

北斗系統(tǒng)的空間段獨(dú)特地使用了三種軌道衛(wèi)星組成的混合星座，包括中圓地球軌道衛(wèi)星、地球靜止軌道衛(wèi)星和傾斜地球同步軌道衛(wèi)星。與其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)相比高軌衛(wèi)星更多，抗遮擋能力強(qiáng)，尤其在低緯度地區(qū)性能優(yōu)勢(shì)更為明顯。仕為教育，專(zhuān)業(yè)做面試。

5.北斗有什么特異功能？

北斗采用的是星間鏈路技術(shù)，各個(gè)衛(wèi)星之間可以彼此通信聯(lián)絡(luò)，既解決了全球建站安全性的問(wèn)題，也可以降低運(yùn)營(yíng)成本。其次北斗具有短報(bào)文系統(tǒng)（與微博類(lèi)似，每條可發(fā)120字），通過(guò)衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)天地雙向通信，可以向擁有此項(xiàng)授權(quán)服務(wù)的接收機(jī)發(fā)送專(zhuān)屬訊息，特殊環(huán)境（大洋，荒漠，深山、極地）、災(zāi)難救援和軍用環(huán)境下價(jià)值意義巨大，2008年汶川地震救援時(shí)就用到了短報(bào)文系統(tǒng)。

6.北斗在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用

在今年國(guó)內(nèi)新入網(wǎng)的手機(jī)中，已經(jīng)有70%以上的手機(jī)提供了北斗服務(wù)，650萬(wàn)運(yùn)營(yíng)車(chē)輛應(yīng)用北斗系統(tǒng)；7萬(wàn)多艘漁船和執(zhí)法船安裝北斗終端，可以說(shuō)，北斗已經(jīng)在諸多領(lǐng)域邁向“標(biāo)配化”發(fā)展階段。仕為教育，專(zhuān)業(yè)做面試。

7.北斗可以為科學(xué)研究提供什么服務(wù)？

北斗最大的特點(diǎn)是高精度授時(shí)和定位，衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的出現(xiàn)，使得人類(lèi)對(duì)地球重力場(chǎng)、地球磁場(chǎng)、大陸板塊運(yùn)動(dòng)、地球自轉(zhuǎn)、海洋潮汐、冰川極地、自然災(zāi)害等地球科學(xué)的研究達(dá)到了前所未有的高度。除此之外，北斗還會(huì)帶動(dòng)一系列通訊、電子、芯片等產(chǎn)業(yè)的大發(fā)展，促進(jìn)多個(gè)行業(yè)的科學(xué)研究。

8.北斗和新基建

北斗面向國(guó)家安全、社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人民生活提供時(shí)間基準(zhǔn)、空間位置基準(zhǔn)，對(duì)國(guó)家的重要性和人民生活的影響程度非常大。時(shí)間基準(zhǔn)和空間位置基準(zhǔn)就是至關(guān)重要的基礎(chǔ)，可以說(shuō)北斗導(dǎo)航系統(tǒng)是新基建的基建，基礎(chǔ)的基礎(chǔ)。

9.北斗的國(guó)際路

目前北斗的市場(chǎng)規(guī)模在1000億左右，遠(yuǎn)低于美國(guó)GPS，但其潛力正加速爆發(fā)，越來(lái)越多的國(guó)外項(xiàng)目，已經(jīng)認(rèn)可北斗的價(jià)值，全世界一半以上的國(guó)家都開(kāi)始使用北斗系統(tǒng)。后續(xù)，北斗將持續(xù)參與國(guó)際衛(wèi)星導(dǎo)航事務(wù)，推進(jìn)多系統(tǒng)兼容共用，開(kāi)展國(guó)際交流合作，根據(jù)世界民眾需求推動(dòng)北斗海外應(yīng)用，共享北斗最新發(fā)展成果。

10.無(wú)限可能的北斗+

北斗的應(yīng)用為行業(yè)提供了無(wú)限可能，目前已經(jīng)有“北斗+高鐵”京張智能高鐵、“北斗+港口”深圳媽灣區(qū)，此外還有在電力、車(chē)輛管理、汽車(chē)導(dǎo)航、可穿戴設(shè)備、航海導(dǎo)航、GIS數(shù)據(jù)采集、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、智慧物流、無(wú)人駕駛、工程勘察等領(lǐng)域的應(yīng)用，相信未來(lái)還會(huì)有更多北斗+的產(chǎn)生，出去旅游，媽媽再也不用擔(dān)心我迷路。

北斗系統(tǒng)概述

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是中國(guó)著眼于國(guó)家安全和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要，自主建設(shè)運(yùn)行的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，是為全球用戶(hù)提供全天候、全天時(shí)、高精度的定位、導(dǎo)航和授時(shí)服務(wù)的國(guó)家重要時(shí)空基礎(chǔ)設(shè)施。

北斗系統(tǒng)提供服務(wù)以來(lái)，已在交通運(yùn)輸、農(nóng)林漁業(yè)、水文監(jiān)測(cè)、氣象測(cè)報(bào)、通信授時(shí)、電力調(diào)度、救災(zāi)減災(zāi)、公共安全等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，服務(wù)國(guó)家重要基礎(chǔ)設(shè)施，產(chǎn)生了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益?；诒倍废到y(tǒng)的導(dǎo)航服務(wù)已被電子商務(wù)、移動(dòng)智能終端制造、位置服務(wù)等廠(chǎng)商采用，廣泛進(jìn)入中國(guó)大眾消費(fèi)、共享經(jīng)濟(jì)和民生領(lǐng)域，應(yīng)用的新模式、新業(yè)態(tài)、新經(jīng)濟(jì)不斷涌現(xiàn)，深刻改變著人們的生產(chǎn)生活方式。

發(fā)展歷程

20世紀(jì)后期，中國(guó)開(kāi)始探索適合國(guó)情的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)發(fā)展道路，逐步形成了三步走發(fā)展戰(zhàn)略：

第一步，建設(shè)北斗一號(hào)系統(tǒng)，又叫北斗衛(wèi)星導(dǎo)航試驗(yàn)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星導(dǎo)航從無(wú)到有。

1994年，北斗一號(hào)系統(tǒng)建設(shè)正式啟動(dòng)。

2000年，發(fā)射2顆地球靜止軌道（GEO）衛(wèi)星，北斗一號(hào)系統(tǒng)建成并投入使用。

2003年，又發(fā)射了第3顆地球靜止軌道（GEO）衛(wèi)星，進(jìn)一步增強(qiáng)系統(tǒng)性能。

北斗一號(hào)系統(tǒng)的建成，邁出了探索性的第一步，初步滿(mǎn)足了中國(guó)及周邊區(qū)域的定位、導(dǎo)航、授時(shí)需求。當(dāng)時(shí)采用的是有源定位體制，也就是說(shuō)，用戶(hù)需要發(fā)射信號(hào)，系統(tǒng)才能對(duì)其定位，這個(gè)過(guò)程要依賴(lài)衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器，所以有時(shí)間延遲，且容量有限，滿(mǎn)足不了高動(dòng)態(tài)的需求。但北斗一號(hào)巧妙設(shè)計(jì)了雙向短報(bào)文通信功能，這種通信與導(dǎo)航一體化的設(shè)計(jì)是北斗的獨(dú)創(chuàng)。北斗一號(hào)的建成，使中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了從無(wú)到有的跨越，中國(guó)成為繼美國(guó)、俄羅斯之后第三個(gè)擁有衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的國(guó)家。

第二步，建設(shè)北斗二號(hào)系統(tǒng)，從有源定位到無(wú)源定位，區(qū)域?qū)Ш椒?wù)亞太。

2004年，北斗二號(hào)系統(tǒng)建設(shè)啟動(dòng)。北斗二號(hào)創(chuàng)新構(gòu)建了中高軌混合星座架構(gòu)，到2012年，完成了14顆衛(wèi)星的發(fā)射組網(wǎng)。這14顆衛(wèi)星中，有5顆地球靜止軌道（GEO）衛(wèi)星、5顆傾斜地球同步軌道（IGSO）衛(wèi)星和4顆中圓地球軌道（MEO）衛(wèi)星。仕為教育，專(zhuān)業(yè)做面試。

北斗二號(hào)系統(tǒng)在兼容北斗一號(hào)有源定位體制的基礎(chǔ)上，增加了無(wú)源定位體制，也就是說(shuō)，用戶(hù)不用自己發(fā)射信號(hào)，僅靠接收信號(hào)就能定位，解決了用戶(hù)容量限制，滿(mǎn)足了高動(dòng)態(tài)需求。北斗二號(hào)系統(tǒng)的建成，不僅服務(wù)中國(guó)，還可為亞太地區(qū)用戶(hù)提供定位、測(cè)速、授時(shí)和短報(bào)文通信服務(wù)。

第三步，建設(shè)北斗三號(hào)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)全球組網(wǎng)。

2009年，北斗三號(hào)系統(tǒng)建設(shè)啟動(dòng)。到2020年，完成30顆衛(wèi)星發(fā)射組網(wǎng)，全面建成北斗三號(hào)系統(tǒng)。這30顆衛(wèi)星中，有3顆地球靜止軌道（GEO）衛(wèi)星、3顆傾斜地球同步軌道（IGSO）衛(wèi)星，和24顆中圓地球軌道（MEO）衛(wèi)星。這次發(fā)射的衛(wèi)星，是一顆地球靜止軌道（GEO）衛(wèi)星，也是北斗全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)星座部署的收官衛(wèi)星。

北斗三號(hào)系統(tǒng)繼承了有源定位和無(wú)源定位兩種技術(shù)體制，通過(guò)“星間鏈路”——也就是衛(wèi)星與衛(wèi)星之間的連接“對(duì)話(huà)”，解決了全球組網(wǎng)需要全球布站的問(wèn)題。北斗三號(hào)在北斗二號(hào)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提升性能、擴(kuò)展功能，為全球用戶(hù)提供定位導(dǎo)航授時(shí)、全球短報(bào)文通信和國(guó)際搜救等服務(wù)；同時(shí)在中國(guó)及周邊地區(qū)提供星基增強(qiáng)、地基增強(qiáng)、精密單點(diǎn)定位和區(qū)域短報(bào)文通信服務(wù)。

目前，北斗的服務(wù)由北斗二號(hào)系統(tǒng)和北斗三號(hào)系統(tǒng)共同提供，2020年后，將平穩(wěn)過(guò)渡到以北斗三號(hào)系統(tǒng)為主提供。下一步的計(jì)劃是到2035年，建設(shè)完善更加泛在、更加融合、更加智能的國(guó)家綜合時(shí)空體系。

建設(shè)原則

中國(guó)堅(jiān)持“自主、開(kāi)放、兼容、漸進(jìn)”的原則建設(shè)和發(fā)展北斗系統(tǒng)。

——自主。堅(jiān)持自主建設(shè)、發(fā)展和運(yùn)行北斗系統(tǒng)，具備向全球用戶(hù)獨(dú)立提供衛(wèi)星導(dǎo)航服務(wù)的能力。

——開(kāi)放。免費(fèi)提供公開(kāi)的衛(wèi)星導(dǎo)航服務(wù)，鼓勵(lì)開(kāi)展全方位、多層次、高水平的國(guó)際合作與交流。

——兼容。提倡與其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)開(kāi)展兼容與互操作，鼓勵(lì)國(guó)際合作與交流，致力于為用戶(hù)提供更好的服務(wù)。

——漸進(jìn)。分步驟推進(jìn)北斗系統(tǒng)建設(shè)發(fā)展，持續(xù)提升北斗系統(tǒng)服務(wù)性能，不斷推動(dòng)衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)全面、協(xié)調(diào)和可持續(xù)發(fā)展。

基本組成

北斗系統(tǒng)由空間段、地面段和用戶(hù)段三部分組成。

——空間段。北斗系統(tǒng)空間段由若干地球靜止軌道衛(wèi)星、傾斜地球同步軌道衛(wèi)星和中圓地球軌道衛(wèi)星等組成。

——地面段。北斗系統(tǒng)地面段包括主控站、時(shí)間同步/注入站和監(jiān)測(cè)站等若干地面站，以及星間鏈路運(yùn)行管理設(shè)施。 仕為教育，專(zhuān)業(yè)做面試。

——用戶(hù)段。北斗系統(tǒng)用戶(hù)段包括北斗兼容其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的芯片、模塊、天線(xiàn)等基礎(chǔ)產(chǎn)品，以及終端產(chǎn)品、應(yīng)用系統(tǒng)與應(yīng)用服務(wù)等。