11月29日，中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)委員會(huì)王力主席與美國(guó)國(guó)務(wù)院?jiǎn)碳{森·馬戈利斯助理副國(guó)務(wù)卿在北京舉行了中美衛(wèi)星導(dǎo)航會(huì)晤。中美雙方簽署了《北斗與GPS信號(hào)兼容與互操作聯(lián)合聲明》，中國(guó)北斗與美國(guó)GPS將實(shí)現(xiàn)信號(hào)兼容了！
而就在前不久，11月5日19時(shí)45分，我國(guó)西昌衛(wèi)星發(fā)射中心再次用長(zhǎng)征三號(hào)乙運(yùn)載火箭，成功發(fā)射兩顆北斗三號(hào)全球組網(wǎng)衛(wèi)星。以此次任務(wù)為起點(diǎn)，我國(guó)將迎來(lái)北斗三號(hào)衛(wèi)星高密度發(fā)射。到2018年年底，將有18顆北斗衛(wèi)星發(fā)射升空，服務(wù)區(qū)域覆蓋“一帶一路”沿線國(guó)家及周邊國(guó)家；到2020年，將完成35顆北斗三號(hào)衛(wèi)星的組網(wǎng)，向全球提供相關(guān)服務(wù)。
作為中國(guó)北斗中的新星，北斗三號(hào)家族這么人丁興旺，新衛(wèi)星有何“新意”，究竟有什么厲害之處？下面就請(qǐng)北斗三號(hào)的第一顆衛(wèi)星M1告訴你吧。
從區(qū)域走向全球
大家好，我是北斗三號(hào)M1衛(wèi)星，跟我的雙胞胎弟弟M2星作為第一批北斗全球?qū)Ш降奶帐拐咭呀?jīng)同時(shí)發(fā)射到了太空。跟你所知道的其他衛(wèi)星家族不太一樣，比如實(shí)踐衛(wèi)星家族，講實(shí)踐多少號(hào)一般就是一顆衛(wèi)星，而由于我的北斗家族太龐大了，可以進(jìn)一步分為北斗一號(hào)、二號(hào)和三號(hào)家族。
這是由于根據(jù)北斗系統(tǒng)“三步走”發(fā)展戰(zhàn)略，中國(guó)首先在2000年建成北斗一號(hào)系統(tǒng)。第二步建成了由14顆組網(wǎng)衛(wèi)星和32個(gè)地面站天地協(xié)同組網(wǎng)運(yùn)行的北斗二號(hào)系統(tǒng)。第三步是到2020年前后將建成由5顆地球靜止軌道衛(wèi)星和30顆非地球靜止軌道衛(wèi)星組成的北斗三號(hào)系統(tǒng)。地球上的人在看位于靜止軌道運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星時(shí)，看起來(lái)在任意時(shí)辰始終可以在天空的同一個(gè)位置觀察到衛(wèi)星，會(huì)發(fā)現(xiàn)衛(wèi)星在天空中靜止不動(dòng)。位于該軌道的衛(wèi)星,覆蓋面積大(一顆衛(wèi)星幾乎可以覆蓋整個(gè)半球),且相對(duì)于地面是靜止的,因此在通信、導(dǎo)航、預(yù)警、氣象等民用和軍用領(lǐng)域正發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。根據(jù)我們這樣的全球組網(wǎng)，可以提供全球?qū)Ш?，這就是我們比北斗二號(hào)家族的區(qū)域?qū)Ш礁M(jìn)一步拓展使命的地方。
不但如此，科學(xué)家在我們身上的載荷、星間鏈路、激光通信等方面“利器”有了更創(chuàng)新的配備。比如，我攜帶的星載氫原子鐘，其精度將比北斗二號(hào)的星載銣原子鐘提高一個(gè)數(shù)量級(jí)。再如，增加了衛(wèi)星搜救功能及全球位置報(bào)告功能。這些關(guān)鍵技術(shù)，以及98%的關(guān)鍵器件均為“中國(guó)造”。
如何做到全球?qū)Ш剑?/span>
一般來(lái)說(shuō)，出門(mén)在外的你們要首先知道自己的位置，然后找準(zhǔn)方向，選擇最優(yōu)的路線，才能走入去往目的地的“康莊大道”。以美國(guó)GPS系統(tǒng)為例，遨游在太空的導(dǎo)航衛(wèi)星都是“廣播”衛(wèi)星，會(huì)不斷地用無(wú)線電波發(fā)送自己的位置和時(shí)間，地面上需要導(dǎo)航的用戶(hù)只需要利用GPS接收機(jī)就可以接收到這些“來(lái)自星星”的廣播信號(hào)。
已知3個(gè)點(diǎn)的平面坐標(biāo)及3個(gè)點(diǎn)到1個(gè)未知點(diǎn)的水平距離，就可求解出未知點(diǎn)的位置，當(dāng)把3個(gè)已知點(diǎn)搬入太空成為3顆人造衛(wèi)星，再同時(shí)測(cè)得未知點(diǎn)與3顆衛(wèi)星的距離，就能求解出未知點(diǎn)的位置，這就是常用的“距離后方交會(huì)”法。
當(dāng)我們需要解算出自己的方位信息時(shí)，相當(dāng)于需要知道3個(gè)位置量和一個(gè)時(shí)間量，就需要同時(shí)接收到4顆以上的衛(wèi)星信號(hào)才有可能進(jìn)行定位，這也就是全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)都需要組建一個(gè)覆蓋全球衛(wèi)星星座的原因?，F(xiàn)有的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)普遍選用了中高軌道來(lái)部署導(dǎo)航星座，不僅實(shí)現(xiàn)成本較為低廉，也可以?xún)H憑20到30顆衛(wèi)星就實(shí)現(xiàn)全球的廣播信號(hào)覆蓋。
服務(wù)“一帶一路”建設(shè)
再悄悄告訴你一個(gè)小秘密，我們家族不僅可以提供位置、導(dǎo)航和授時(shí)這樣的基本功能，還能提供短報(bào)文通信功能，定位的同時(shí)，還可以將用戶(hù)的位置信息發(fā)送出去，讓其他人可以知道用戶(hù)的情況，較好地解決了何人、何事、何地的問(wèn)題。把短信和導(dǎo)航結(jié)合起來(lái)，是北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的一大特色，一個(gè)終端，就可以導(dǎo)航、通信兼?zhèn)洹?/span>
舉個(gè)例子，假如有一天你漂流到孤島上，如果你選擇的是GPS，你只能知道自己在什么位置，無(wú)法通知?jiǎng)e人前來(lái)救援，所以你只能在荒島上求生。如果你用的是北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，情況完全不同，你既可以知道自己位置在哪里，還能夠把自己的位置發(fā)送到方圓幾十公里、幾百公里甚至千里之外的人，這樣你很快就能在救援船上和你手持GPS的小伙伴說(shuō)再見(jiàn)啦！
我們自“出生”之初就始終踐行“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，師父?jìng)兘o我們?cè)O(shè)計(jì)了兼容互操作技術(shù)，為用戶(hù)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(hù)利益的最大化。用戶(hù)可放心在包括GPS、北斗在內(nèi)的多個(gè)導(dǎo)航系統(tǒng)之間順利切換，給用戶(hù)提供了多種選擇。如今，我們已敞開(kāi)胸懷，等待世界的接納。
未來(lái)，我們將更好地為服務(wù)國(guó)家“一帶一路”建設(shè)、服務(wù)北斗系統(tǒng)國(guó)際化發(fā)展提供了智力支撐！
文章來(lái)源：科普中國(guó)
