科學(xué)萬(wàn)象 北斗導(dǎo)航

從廣袤無(wú)垠的沙漠，到繁忙的都市街頭，從深邃的大海到生機(jī)勃勃的農(nóng)田，北斗系統(tǒng)的應(yīng)用已經(jīng)滲透到我們生活的方方面面。在接下來(lái)的科學(xué)萬(wàn)象中，我們就將一起探討北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，如何在不同領(lǐng)域中發(fā)揮它的關(guān)鍵作用，深入了解這項(xiàng)傲立世界的中國(guó)科技成就。

沙漠，一望無(wú)垠。同時(shí)讓300多頭駱駝在大漠戈壁中“閑庭信步”，會(huì)是什么感覺?以前，牧民們要騎著摩托車，在沙漠里漫無(wú)目的的四處尋找放養(yǎng)的駱駝，一找就是一天、兩天?，F(xiàn)在，一款“神器”讓牧民不再被這艱巨的任務(wù)困擾，還能實(shí)時(shí)掌握駱駝的位置，移動(dòng)速度。

自古以來(lái)，中國(guó)就有星斗崇拜和星占之說(shuō)，先民崇敬天象，并以天象變化預(yù)測(cè)人事吉兇。而北斗七星，在中國(guó)人心目中更是有著非常特殊的地位。

《史記·天官書》中說(shuō):“斗為帝車，運(yùn)于中央，臨制四鄉(xiāng)，分陰陽(yáng)，建四時(shí)，均五行，移節(jié)度，定諸記，皆系于斗”，可見，在中國(guó)古代，北斗就已經(jīng)成為了定方向、定季節(jié)、定時(shí)辰的標(biāo)尺。

受這些“領(lǐng)航星”的啟發(fā)，我國(guó)開發(fā)了名為“北斗”的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，它是繼美國(guó)全球定位系統(tǒng)(GPS)、俄羅斯格洛納斯衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(GLONASS不用讀)之后第三個(gè)成熟的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)由空面段、地面段和用戶段三部分組成，可在全球范圍內(nèi)全天候、全天時(shí)為各類用戶提供高精度、高可靠定位、導(dǎo)航、授時(shí)服務(wù)，并具短報(bào)文通信能力。

2000年10月31日，北斗一號(hào)成功發(fā)射，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)開始在中國(guó)提供服務(wù)。2008年汶川地震救災(zāi)，北斗一號(hào)為災(zāi)區(qū)傳出了第一條消息，傳遞了重要災(zāi)區(qū)信息。2012年起對(duì)亞太地區(qū)提供服務(wù)。2020年年底覆蓋全球并全面投入使用。

既然，北斗導(dǎo)航已經(jīng)被廣泛運(yùn)用，那你知道，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，它是怎么定位的嗎?

先想一想，在教室中，你是怎么確定位置的?是不是，第一行第三列，第三行第二列，這樣確定?同理，地球上的位置也是通過(guò)第幾行第幾列來(lái)確定的。只是它有一個(gè)專門的名字，橫的叫“緯度”，縱的叫“經(jīng)度”?？v橫交叉的點(diǎn)，組成一個(gè)坐標(biāo)系統(tǒng)，知道了這個(gè)坐標(biāo)，我們也就確定了位置。那么，誰(shuí)能告訴我們所在位置的經(jīng)緯度呢?那就是北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)了。

運(yùn)載火箭將北斗衛(wèi)星送達(dá)指定軌道后，衛(wèi)星開始向地面播發(fā)信號(hào)。由于太空中的北斗衛(wèi)星的位置均是已知的，因此可以分別計(jì)算出接收機(jī)到每一顆衛(wèi)星的距離。知道了接收機(jī)和衛(wèi)星的距離，接下來(lái)就可以計(jì)算接收機(jī)的位置了。通過(guò)接收機(jī)與四顆衛(wèi)星之間的一系列運(yùn)算，我們就會(huì)知道自己的位置了。

在北京，數(shù)萬(wàn)輛出租車已安裝應(yīng)用北斗車載設(shè)備，電話、軟件叫車，用戶及交通主管部門可以實(shí)時(shí)掌控車輛運(yùn)行情況及道路運(yùn)輸狀況。我國(guó)從事海洋漁業(yè)的漁船與漁民眾多，使用北斗系統(tǒng)短報(bào)文功能，漁民能夠通過(guò)北斗終端向家人報(bào)平安，不光能知道“你在哪兒”，還能告訴你“我在哪兒”。每年春播期間，基于北斗系統(tǒng)的無(wú)人駕駛技術(shù)，大型農(nóng)機(jī)精準(zhǔn)地進(jìn)行起壟、播種等作業(yè)，有力提高了作業(yè)精度和作業(yè)效率。在湖北省神農(nóng)架林區(qū)，北斗巡護(hù)終端已使用多年，成為保護(hù)這片生態(tài)沃土的“忠誠(chéng)衛(wèi)士”。