7月31日,北斗三號全球衛星導航系統正式開通,意味著這個由中國自主建設的30顆衛星組成的衛星星座,成為繼美國GPS之后,另一個為全球提供高質量導航定位服務的系統。
不過,雖名為“導航”,北斗系統的應用絕非指路而已。在業內,有句話廣為流傳:北斗的應用范圍只受想象力限制。從手機導航到農林牧漁,從電力調度到搶險搜救……北斗衛星導航系統越來越深度融入到經濟社會發展的方方面面。
精準導航北斗定位可至“厘米級”
說起北斗,不少人的第一反應就是“導航定位”。開車哪條路線更順暢?公交車還有多久到站?外賣小哥此刻正在哪里?關于出行的方方面面,都離不開衛星導航系統。
事實上,交通運輸行業正是北斗衛星導航系統最大的用戶之一。根據中國衛星導航定位協會最新發布的《2020中國衛星導航與位置服務產業發展白皮書》,截至2019年年底,國內超過650萬輛營運車輛、4萬輛郵政和快遞車輛、36個城市約8萬輛公交車,3200余座內河導航設施、2900余座海上導航設施應用了北斗系統。
和傳統導航系統的“米級”服務精度不同,北斗系統借助超過2000個地基增強站,可以為用戶提供分米級甚至是厘米級的高精度定位。換句話說,在北斗的幫助下,未來導航軟件能準確地判斷你的車是在中間車道,還是左轉車道。
2019年7月,交通運輸部發布《數字交通發展規劃綱要》,提出到2025年交通運輸成為北斗導航的民用主行業,要求加快北斗導航在自由流收費、自動駕駛、車路協同、海上搜救、港口自動化作業和集疏運調度等領域應用。
而借助其高精度定位的優勢,北斗三號導航系統甚至可以精準檢測出橋梁形變、煤氣泄露。據了解,北斗高精準燃氣泄漏檢測車已經在北京投入使用,可以迅速靈敏地檢測出周圍150米范圍內的燃氣泄漏點,并對其精準定位。
精準授時全球范圍內精度優于億分之二秒
導航之外,北斗衛星導航系統還可以應用在很多意想不到的行業,如農業水利、文物保護,乃至電信、金融、保險等。
這就不得不提到衛星導航系統的另一項基本服務——授時。在全球范圍內,北斗系統的授時精度優于20納秒;在亞太地區,授時精度優于10納秒,即億分之一秒。
精確的授時信息,在依賴高精度時間同步的行業中起著至關重要的作用。比如電力行業,要讓發出的電上到電網,電廠與變電站及調度中心需要高精度的同步時鐘系統,如果時間不同步,可能會造成變電站工作數據丟失、系統癱瘓,嚴重時引起異常跳閘。
又比如金融行業,現代金融業每天需要以閃電般速度處理數十上百億的交易,銀行業務往來的發生時刻、金融交易的準確時刻、賬戶的密碼識別等都涉及銀行聯網計算機之間的時間同步和頻率同步,都需要更高度精確的時間戳(一種對可信時間標記的服務)。
再比如通信行業,工業和信息化部最新公布的數據顯示,截至6月末,我國移動電話基站總數達877萬個。有分析人士指出,絕大多數的基站目前都依靠GPS進行授時,一旦時間不準,發送和接收數據就沒有了基準,通信系統將會癱瘓。
精準搜救 “獨家秘笈”短報文用處大
導航衛星和通信衛星是兩種類型的衛星,但北斗導航衛星附加了通信功能——“短報文”。
顯然,這個“獨家秘笈”可不是讓城市普通用戶“上網聊天”的,而是應用于通信信號不能覆蓋的地區。中國衛星導航定位協會副秘書長王博介紹,這個功能在沙漠、遠洋、深山、森林等沒有網絡覆蓋的地區,或者是災害發生、通信受阻時至關重要。北斗用戶不僅可以知道自己的位置,還可以通過短報文將自己的情況告訴他人。
“汶川地震中,所有地面通信設施全部中斷,信息實際上就是靠北斗一號短報文發出來的,雖然只有幾百個漢字的能力,但當時很起作用。”航天科技集團五院北斗三號衛星總設計師王平曾如此表示。
如今,北斗三號的短報文通信能力顯著提升,從最初一次發送120個漢字提升到一次1200個漢字,還可以發送圖片等信息,應用場景更為豐富。
據中國衛星導航定位協會會長于賢成介紹,目前我國7萬多艘漁船和海洋執法船都配備了北斗專門的通信終端。漁民如果遇到危險情況,可以根據自己的位置信息發送求援信號,指引搜救人員高效救助。此外,北斗三號系統的6顆MEO衛星上,裝有搜救載荷,可以與其他全球衛星搜救系統一起,為全球用戶提供公益性搜救服務。
數說北斗三號
●工程啟動以來,在全國范圍內先后調集了400多家單位、30余萬名科技人員參與研制建設。
●國內衛星導航與位置服務領域企事業單位數量在14000家左右,從業人員數量超過50萬。
●2017年11月到2020年6月,我國成功發射30顆北斗三號組網星和2顆北斗二號備份星,成功率100%,以月均1顆星的速度,創造世界衛星導航系統組網發射新紀錄。
●國產北斗基礎產品已出口120余個國家和地區,基于北斗的土地確權、精準農業、數字施工、智慧港口等,已在東盟、南亞、東歐、西亞、非洲等得到成功應用。
“北斗”發展簡史
●20世紀后期,逐步形成“三步走”發展戰略
●2000年年底,完成發射兩顆北斗導航試驗衛星,建成北斗一號系統
●2007年4月14日,第一顆北斗導航衛星發射升空
●2012年年底,完成發射16顆北斗導航衛星,建成北斗二號系統,為亞太地區提供服務
●2020年6月23日,第55顆北斗導航衛星發射升空,成功入網后建成北斗導航全球系統
●到2035年左右,我國將建成以北斗系統為基礎,更加泛在、更加融合、更加智能的國家綜合定位導航授時體系
轉自:羊城晚報
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