中国北斗身负两大“绝活” 是否超出美国GPS?

日期:2021-02-08   

  我国重点覆盖的区域是亚太地区及“一带一路”地区,系统建成后,这些地区均将取得优于GPS系统的精准定位。

  2018年前后,中国将完成18颗北斗三号全球组网卫星发射,为“一带一路”沿线国家供给基本服务,2020年形玉成球服务才能。

  然而,造价仅仅相称于一个欧洲中型机场的伽利略系统(35亿欧元)进展很不顺利,欧盟麾下各国钩心斗角,导致这个项目被不断推迟——方案于2006年前后建成的系统至今仍未实现。中国固然是投资方,却被一直排斥,欧盟许多核心技术的研究都把中国消除在外。

  曾经高度依赖美国GPS系统的印度也吃过大亏。

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  GPS全称为Global Positioning System,隶属于美国空军,能为全球用户提供低成本、高精度的三维位置、速度和精断定时等导航信息。

  于是,北斗三号正式开始建设。2015年,中国发射了北斗三号第一颗卫星,目前,进入建设热潮期。

  不同于世界其他任何一个系统,北斗是唯逐一个使用了地球静止轨道(36000公里高)、地球倾斜同步轨道(36000公里高)和中轨轨道(20000+公里高)的卫星导航系统。GPS、格洛纳斯、伽利略都是仅使用中轨轨道。

  10月9日,《日本经济消息》报道,中国将于11月发射定位精度更高的北斗三号全球组网卫星,到今年年底将增至4颗。

  民用方面:离开了GPS,手机不能导航,微信不能共享位置,各种舆图都不能用。。。。。。

  离开了GPS,超大工程定位,比方港珠澳大桥、高铁、打破人类天涯的各个中国大桥,就没那么多中国速度了,丈量与校正就足够折腾的。

  由上可知,无论是军用仍是民用,北斗对我国意思重大,称其为“国之重器”丝绝不为过。在技巧上,它完全可以与新一代GPS媲美,之前有媒体报道过某博士破解了北斗信息,完整是谎言,由于“破解”的是民码,而民码原来就是要公然的(全世界各个系统都是如斯)。

  二是短报文系统。

  。。。。。。

  俄罗斯的格洛纳斯(GLONASS)系统

  而中国北斗二号的横空降生,不仅使欧洲“伽利略”系统筹备与美国GPS争高低的欲望大打折扣,也冲淡了“伽利略”将来的市场远景。这已经跟它当初的目的相差太多。

  2007年,中国开始正式建设自己的北斗卫星导航系统,也就是我们熟知的北斗二代。

  一是最庞杂的星座系统。

  然而,这么重要的GPS,极易被把持。

  在战场上,精确制导的重要性毋庸置疑。

  GPS有多强盛?

  原题目:身负两大“绝活”的中国北斗能超出美国GPS吗?

  目前,世界上有四大全球导航系统、两个区域性导航系统。除中美外,俄罗斯、欧盟、日本也在搞导航系统,它们程度怎么样呢?

  “星河号事件”使我们明白地意识到:卫星导航,我们一定要自己搞出来!

  2003年,又发射了一颗备份卫星,北斗一号正式竣工,我国已经在军事领域(战术武器等)解脱了对GPS的依赖。

  有了GPS,为啥还要搞“北斗”?

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  只是比拟GPS,在商业化方面,北斗临时很难从每年千亿美元级别的GPS市场那里“分一杯羹”。而且,北斗系统尚未完全建成,竞争力较为有限。

  海湾战斗给全世界“上了一课”,大家都深入意识到卫星导航系统的伟大价值。

  更重要的是,北斗的短报文功效可以实现双向通信,提供的指挥端机可进行一点对多点的播送传输,为各种平台应用提供了极大方便,在国防、民生和应急救济等领域存在很强的应用价值。

  最典型的应用是在1991年海湾战役时期,美国轰炸伊拉克水电站,至少需要数百吨惯例弹药,并且,轰炸机面临着巨大的防空火力威逼。而基于GPS和图像精确制导的导弹,只需两颗——一颗炸有缺口,第二颗沿着缺口飞进去,在百公里外发射便可主动飞向目标。

  2003年,我国率先参加该项目,投资超过2亿欧元,并敏捷成立了中欧卫星导航技术培训配合核心。

  从全球六大卫星导航系统来看,我国的北斗在技术方面不亚于美国GPS。虽然GPS很早便进入了市场、实现了垄断,北斗的商业化推广极难进行(没有民用的盈利,光靠国家投资不是久长之计),但我们还是要一步一步地走下去。 

  日本的准天顶系统QZSS

  最重要的是,GPS几乎垄断了全世界民用导航市场,其商业价值远远超过军方投资。后来者很难与其争锋。

  北斗二号的建设与运转给我们积聚了大批的技术和教训,我们的眼光已超越亚太地区、投向全世界任何一个处所。

  该系统自苏联时代开端建设,是独一一个频分多址的体系(不同于其余系统的码分多址)。

  奇特的轨道设计使其在高纬度地区领有很高的利用价值(究竟斟酌俄罗斯地舆地位),然而,高纬度地域人口太少,再加上俄罗斯始终以来跟欧美抵触重重,格洛纳斯很难扩展用户,简直不具备贸易化潜力。

  此外,对战场指挥系统,特殊是大空间跨度的指挥,极其精确的时光同步也是无比主要的,GPS都可以做。

  北斗使用了更加高轨的静止和倾斜同步轨道,卫星轨道运行周期为24小时,其信号会长期覆盖指定区域,且卫星之间构成的数据通信链路也能校订误差、进一步提高精度。

  我国的北斗卫星导航系统紧随其后。

  但是,它的商业化道路走得并不轻松。

  欧洲的伽利略(Galileo)系统

  在大陆、沙漠和野外等没有网络的地方,装置北斗系统终端的用可以定位自己的位置,并可以向外界发布文字信息。该技术将被用于紧迫救援、野外功课、海上作业系统。

  现在的北斗二号系统由23颗卫星组成,笼罩中国和西太平洋,其定位精度约为10米。中国开发的北斗三号系统将定位精度进步至2.5米至5米。

  而且,这个功能岂但实用,而且成本很低,目前我公民用短报文大略几毛钱一条。

  实际上,早在1970年,我国就提出了对于卫星导航技术的论证方案——“灯塔”名目,与美、苏在统时期,后来,因国内形状势变化被迫下马。

义务编纂:时鑫

  中国的目标是在2020年将北斗系统的海内利用率到提高到60%。与北斗三号对应的半导体芯片正在开发过程中,将于近期正式投入市场,应用于汽车导航系统和共享单车位置管理系统。北京拜克洛克科技有限公司流露,将应用北斗系统治理ofo共享单车位置。

  这个系统主要包括民码和军码两种信号,二者精密级别不在一个量级,前者是毫米级别,后者是分米级别。

  它曾经是北斗的“老师”,起步就三频信号,只是被迁延了10年后才从新开始发射卫星,错失了很多良机。现在,该系统有了18颗卫星,要陆续补到30颗才干覆盖全球。

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  现在,北斗已经成长为共计23颗的宏大卫星导航系统,在2020年,将有35颗卫星处于工作状态,从而实现全球无差异的高精度定位。

  因为小车运输,格洛纳斯平安系数高,在抗干扰和诱骗等方面很强,同时兼容性较差、保护本钱很高。

  *稳固性。多少个系统处于竞争状态,所以须要坚持现有状态稳定,频繁发射卫星弥补(毕竟都是几十个大卫星的卫星星座),而且因为竞争和需要必需更新换代。

  如果完全依赖GPS,美国加上了烦扰,怎么办?或者,基本不让你用了呢?还有更极其的,罗唆给你发送虚伪的GPS信号呢(GPS的干扰、诈骗都轻易实现)?

  1993年7月23日,美国无中生有地指控中国“河汉”号货轮将制作化学兵器的原料运往伊朗。当时,“天河”号正在印度洋上畸形航行,忽然船停了下来。事后大家才晓得,这是因为当时美国部分封闭了该船所在海区的GPS导航服务,使得船不知道该向哪个方向行驶。

  “伽利略”筹划的推出,刺激了美国和俄罗斯加快技术更新,新一代GPS和新一代“格洛纳斯”的定位精度等技术指标很快反超“伽利略”,“伽利略”逐步损失了技术绝对当先的上风。

  特别是在灾区,在通信、电力中止或挪动通讯无奈覆盖北斗终真个情形下,可以使用短报文进行通信。

  这是一个依赖于GPS服务、增强GPS系统在日本地区应用的系统,发的信号都和GPS一样。如果美国GPS关掉信号不让它用,它就真不能用了。现在仅有3颗卫星为它服务。

  到了2012年,咱们已经发射了16颗卫星,完全覆盖了亚太地区。

  2008年汶川地震时,进入重灾区的救援军队利用120字的短报文突破通信盲点、与外界获得接洽,及时向指挥部汇报了灾情。

  中国武断决议:自己干!

  依照这四个指标来看,美国的GPS导航系统依然夺得冠军——GPS是已经发展了30多年的成熟系统,早就实现了全球覆盖,卫星补充稳定,长期保持在32颗,并已经更新到第三代。

  2000年,伽利略系统立项;

  苏联解体后,格洛纳斯陷入绝境。普京的强力支撑让这个系统起逝世复生,但也仅让其维持在实践上起码的24颗卫星。目前,格洛纳斯系统是俄罗斯政府最大破费的单个项目,跟着俄罗斯经济衰败,前景很不乐观。

  *适用性。寰球性的必定比区域的好,1厘米精度的肯定比1米的好,能1分钟定位的肯定比1小时的好,独破的确定比依附其他卫星系统的好。

  2000年,发射了两颗静止轨道卫星,实现了区域性(仅限于亚太地区)卫星导航;

  印度区域导航系统IRNSS

日本的准天顶系统,是目前世界上最小的导航系统 

  在美国GPS一家独大之时,美国军方在所有民用信号上放了干扰。后来俄罗斯格洛纳斯(GLONASS)系统出现,美国为了应答竞争才撤消了这个干扰(2000年5月2日)。从图中可以看出,取消干扰后,民用信号的定位精度直接从百米级提高到了今天的米级。

  1999年,印巴卡吉尔(Kargil)战争期间,美国感到不能让印度太得瑟,就直接关闭了印巴战区的所有GPS服务,导致印度的武器和士兵霎时“失明”,遭遇了巨大的丧失。

  第二次海湾战争期间,甚至涌现了导弹顺着新闻大楼透风口一直钻下去的高精度袭击场景。

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  一直以来,欧洲在军事上依赖于美国,而且苏联崩溃后,欧洲不了大范围正规军入侵的要挟。所以伽利略系统在起步阶段就定位为“民用”系统。欧洲真正重视的,是以定位导航为中心的宏大市场——在当时,全球的卫星导航所波及、发生的经济利润,根本上全都被美国赚取了。

  1994年,中国着手研发北斗防空系统;2000年,开始应用于实验卫星发射;2011年底,面向民间开放。

  这两个的差别可以用个例子形容:在条狭小的途径上(国际上频段资源十分有限),在运货(导航信息)的进程中,你可以取舍用良多小车(多个频率,俄罗斯计划),也可以抉择用2辆(老版本GPS两个频率)大车,或3辆大车(伽利略、新GPS、北斗三个频率)运输,各有利弊。

  离开了GPS,国度的电网都会没那么稳定。

  大国重器,必须靠本人!

  评估导航系统的主要指标重要有四项:

  文 |  毛新愿 瞭望智库特约科技察看员

  *民用价值。民用是可以赚钱的,因而赚钱和商业化能力也是个极其重要的指标。

  离开了GPS,各大股票/大批商品交易所的时间没法精确同步(GPS可做到纳秒级别授时),为确保保险,金融效力会下降很多,还玩什么高频交易、超短线?

  按原打算,我国只要研发出北斗一号运用于亚太地区即可,在全球性应用方面寄望于与欧盟规划独特推出伽利略系统。

  不外,2020年前后,北斗三期完全建成,巨大的国内市场和“一带一路”国家的需求足以支持北斗成长为世界第二大系统。在未来,北斗还有很大回升空间。

  中国北斗有两大“绝活”

  北斗有两大“绝活”:

  其他所有定位系统只接受太空信号,不与通信卫星进行任何交换。而北斗的吸收机可以和卫星进行交流,最典范的应用是可以发布140个字的短报文,就像现在人们平时用的“短信”,既可能定位,又能显示宣布者的位置,739911.com

  1994年,我国开始进行北斗一号的研制工作;

  后来,印度痛定思痛,废弃了自己本来开发的GPS增强系统及与GPS相干的卫星,自己做了一套区域性的导航系统。

  俄欧印日的导航系统怎么样?

  以前,印度有一个依赖于GPS的区域增强系统,上文提过,在印巴抵触期间,美国关掉了交战双方的GPS服务。印度后来白手起家,建成了一个独立的区域加强系统IRNSS。覆盖范畴仅限印度这一片,而且,最近几颗卫星上的原子钟接连呈现故障,假如不疾速发射卫星进行补充,很可能会导致义务生效。

  军事方面:目前,美国几乎所有的飞机、坦克、舰船、单兵、准确制导弹药都在应用GPS。

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  *军用价值。导航系统最主要的目标是服务于军事(美国GPS、我国北斗、俄罗斯格洛纳斯均附属于军方)。

  分开了GPS,迷信界当初的大气、重力场、地球磁场、地球板块活动、地震及火山天然灾祸、地球洋流跟海平面变更、冰川运动和熔化等研讨,就基础能够退回到20年前的状况了,这些年上述范畴的重大冲破都和GPS有严密关联。

  离开了GPS,自动驾驶技术、精细农业、民航飞机高精度腾飞下降自主导航,都是梦。

  那么,轻则汽车、轮船等走错路,重则导弹攻打过错目标,打到自己也极有可能。