北斗系统竟和伊拉克战争有关?听总设计师讲述我国卫星导航历史

 2019-10-28 16:03:56        阅读量: 935 作者: 匿名

 

从“东风-1”到“东方红-1”,从“神舟”到“天宫”,从月球到火星,从航天国家到航天国家...《北京日报》客户今天发表了一篇名为《人民》的科技专题文章,庆祝新中国成立70周年。让我们回放历史上那些被科技之光照亮的时刻,并在全国重温那些激动人心的时刻。

北斗卫星导航系统是在中国独立建设和运行的全球卫星导航系统,与世界其他卫星导航系统兼容。它可以为全球范围内的各类用户全天候提供高精度、可靠的定位、导航和定时服务。

自20世纪90年代以来,北斗系统得到了发展。根据“三步走”的发展战略,它从主动力开始,然后是被动力,从地区开始,然后是整个世界。它走出了一条中国特色的卫星导航系统建设之路。

▲(右)2018年2月12日,中国在西昌卫星发射中心成功发射了两颗“一箭双星”形式的北斗-3全球联网卫星。

▲(左)北斗卫星导航系统总设计师杨长风在任务发射前的预备会议上发言。

故事

最大限度地挤出少量频率。

杨长风是北斗卫星导航系统工程的总设计师。他参与或主持了北斗一号、北斗二号至北斗三号全球系统的示范设计、工程建设和组织管理。

与北斗牵手,梦想太空。几十年来,杨长风一直是冲锋陷阵的先锋和领导者,为中国北斗卫星导航系统的建设和发展做出了重要贡献,用北斗准确定位了他的首都生活。

杨长风讲述的北斗故事始于29年前的战争

1990年8月,伊拉克战争开始了。战争期间,美军首次将大量高科技武器投入实战,尤其是装备全球定位系统的精确打击武器首次大规模使用,战斗力震惊全球。

因此,卫星导航系统对一个国家非常重要——如果导弹是枪,原子弹是子弹,那么卫星导航就是一个精确的景象。

1994年,党中央、国务院和中央军委坚决决定启动北斗一号工程进行实验探索。

我国自主建造的卫星导航系统命名为“北斗”,充满了中国宇航员的期望:中国的重型设备必须自己建造。

当时,美国的全球定位系统和俄罗斯的GLONASS系统各发射了20多颗卫星,完成了全球联网。美国和俄罗斯都占据了最适合卫星导航的黄金频段。

经过精心准备、积极攻击、积极调解和艰苦谈判,我们创造性地提出了卫星导航信号兼容性评估标准,证明北斗和其他卫星导航系统在频率重叠时互不影响,赢得了频率共享的“世界共识”,为国家赢得了宝贵的频率资源。

这样,中国和欧盟共同推动国际电联从航空导航频带中挤出少量频率,提供卫星导航供共同使用。这个只有黄金频带四分之一的小频率是建立全球导航系统最基本的频率要求。

申请到期前4小时成功

2000年4月17日,中国的北斗和伽利略系统同时成功申报。根据国际电联的规则,导航卫星必须在7年内成功发射。

2005年,欧盟发射了第一颗伽利略导航卫星。当时,我们的第一颗北斗卫星仍在开发中。

在那些日子里,我们在最后一站,按照相反的时间表,进入了一天几乎24小时的状态,日夜交接工作,并提前完成了所有的研究工作。

2007年4月初,第一颗北斗导航卫星如期在发射塔上建成。测试进行得非常顺利,但是在发射前的最后测试中,卫星上的转发器出现了异常。

如果转发器坏了,这意味着卫星没有无线电信号,无法获得合法的频率资源。这是绝对不允许的!

然而,留给我们修复的时间只有3天。

但在北斗人看来,他们从不相信无法完成的任务、无法克服的困难和无法克服的敌人。最后,研究人员保持清醒3天72小时,成功消除了应答机的隐患。

2007年4月14日4点11分,这颗肩负重要使命的卫星从西昌卫星发射中心发射,并成功进入预定轨道。

两天后,北京显然收到了卫星的信号。"当我们收到信号时,我们拼命鼓掌,大声欢呼,肆意哭泣。"

当时,离国际电联规定的频率应用截止日期还不到4小时。

“双星定位”计划打开了它的大脑

根据空间定位原理,至少需要3颗卫星来定位地球上的目标点。考虑到时间误差,精确定位至少需要4颗卫星。这是全球定位系统和全球导航卫星系统的工作原理和全球联网方案。

如果我们沿着这条道路探索和试验,我们将缺乏技术储备、工程经验和财政支持。为此,陈芳允院士创造性地提出了“双星定位”的建设方案,即将地球中心视为虚拟卫星,再发射两颗地球同步卫星形成一个星座,从而实现该地区面部目标的快速定位。

后来,北斗人创造性地提出了“循序渐进”的战略,这也是目前的“三步走”战略。也就是说,北斗一号系统将于2000年底完成,为中国提供服务。北斗二号系统将于2012年底完成,为亚太地区提供服务。北斗全球系统将于2020年左右建成,为世界提供服务。

地球自转“每天行进80,000英里”,导航卫星不断地四处飞行。根据全球定位系统和全球轨道导航卫星系统采用的单轨道星座配置,要为地面特定区域提供持续和稳定的导航服务,只有在全球网络建成后才能实现。

因此,我们创造性地设计了混合星座配置。2012年底,由地球同步轨道、倾斜地球同步轨道和中圆轨道上的14颗卫星组成的北斗二号卫星导航系统完成,为亚太区域的大部分地区提供定位、导航和定时服务。

2008年,四川汶川发生山体滑坡和地裂缝。地震震中映秀已经20多个小时没有消息了,突破死亡线的部队首先发出了100多条短信,每一个字都很珍贵。地面通信信号盲区或其他通信手段出现故障后,这将成为紧急情况下拯救生命的最后一根“安全电缆”。

这个全球卫星导航系统中唯一独特的短消息服务是北斗人创造的“独特把戏”,它使北斗能够“客串”通信卫星,并具有通过位置报告和短消息告诉别人我在哪里以及我在做什么的独特功能。

2018年底,北斗三代基础系统建成并开始提供全球服务,标志着北斗系统的服务范围从区域性扩大到全球性,北斗系统正式进入全球应用时代。到2020年底,我们将建成一个由30多颗具有全球服务能力的北斗导航卫星组成的全球系统。

可以说,在全体北斗人民的共同努力下,“中国速度”已经形成。中国的北斗日益完善,现已成为世界北斗。这条路越来越宽了。

★文件★

◆1994

中国启动北斗一号实验探索项目。

◆2000

第一颗北斗导航测试卫星发射。

◆2004

中国正式开始建设北斗二号卫星导航系统。

◆2007年4月14日

第一颗北斗导航卫星从西昌卫星发射中心发射,并成功进入预定轨道。

◆2009

北斗三号工程正式开工建设。

◆2012年底

由14颗星组成的北斗二号卫星导航系统已经建成并投入运行。

◆2016

北斗二号卫星项目获得国家科技进步特别奖。

◆2017年11月5日

中国利用长征3b在西昌卫星发射中心成功发射了两颗北斗三号全球联网卫星。这是北斗三号卫星的首次发射。

◆2018年12月27日

北斗三号基础系统已经建成,届时将提供全球服务。中国北斗系统正式进入全球时代。

(原标题:卫星导航北斗定位寿命)

资料来源:北京晚报

作者:李国立

照片:杨致远

编辑:孟洋

过程编辑:王宏伟