北斗“吉星”今首發(fā) 懸停高軌為神州

2018年11月1日，第41顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星，即第17顆北斗三號(hào)衛(wèi)星發(fā)射成功。該衛(wèi)星是目前北斗導(dǎo)航家族中“功能最強(qiáng)”的導(dǎo)航衛(wèi)星，作為北斗全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)地球同步軌道（GEO）首發(fā)星，這型衛(wèi)星也因此獲得了“吉星”（GEO軌道導(dǎo)航衛(wèi)星的諧音）的昵稱。

記者從中國(guó)北斗“大本營(yíng)”——中國(guó)航天科技集團(tuán)有限公司五院了解到，作為北斗三號(hào)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的高軌首發(fā)星，“吉星”除了具備傳統(tǒng)導(dǎo)航衛(wèi)星的功能外，還懷有多項(xiàng)絕技，具有廣闊的應(yīng)用前景與劃時(shí)代的意義，是我國(guó)作為負(fù)責(zé)任的航天大國(guó)的重要標(biāo)志之一。

基站天上建 自動(dòng)駕駛更安心

“吉星”的第一項(xiàng)絕技，要從最近很熱的自動(dòng)駕駛說(shuō)起。

要想實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛，車輛必須實(shí)時(shí)、精準(zhǔn)地“知道”自己的位置，否則沒(méi)人敢讓它開進(jìn)車水馬龍的公路。使用普通的導(dǎo)航衛(wèi)星進(jìn)行定位時(shí)，會(huì)有幾米甚至十幾米的誤差，遠(yuǎn)達(dá)不到上路行駛的要求，這就需要在地面建設(shè)基準(zhǔn)參考站，進(jìn)行“地基增強(qiáng)”以消除定位誤差?；鶞?zhǔn)參考站不會(huì)跑，需要把自己的衛(wèi)星定位信息和實(shí)際位置間的誤差實(shí)時(shí)“廣播”出去，周邊的用戶才能據(jù)此去粗取精，獲得精密定位信息。

可問(wèn)題又來(lái)了，一座基站只能覆蓋周圍幾十公里的地方?？看罅拷ㄔO(shè)基站來(lái)實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位，不僅耗資巨大，還無(wú)法實(shí)現(xiàn)熱點(diǎn)地區(qū)的全覆蓋。坐著自動(dòng)駕駛汽車開出“定位服務(wù)區(qū)”？想想都可怕。這時(shí)候，“吉星”的衛(wèi)星精密單點(diǎn)定位業(yè)務(wù)優(yōu)勢(shì)就很明顯了。

北斗三號(hào)衛(wèi)星副總設(shè)計(jì)師劉天雄介紹，在天上靜止的”吉星”，可以像其他通信衛(wèi)星那樣，向地面穩(wěn)定地廣播導(dǎo)航差分和完好性增強(qiáng)信號(hào)。這樣一來(lái)，只需以全國(guó)已有的北斗導(dǎo)航衛(wèi)星地面站為參考，得出各地導(dǎo)航誤差，再通過(guò)“吉星”播發(fā)精密單點(diǎn)定位信號(hào)告知用戶，即可實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)分米級(jí)、事后厘米級(jí)的定位服務(wù)，足夠汽車自動(dòng)駕駛、船舶精準(zhǔn)停泊等場(chǎng)景使用，還省下了大規(guī)模建設(shè)基站的費(fèi)用。

星基來(lái)增強(qiáng) 航班起降更順暢

“吉星”的另一項(xiàng)絕技，是面向民航等用戶的衛(wèi)星導(dǎo)航服務(wù)星基增強(qiáng)（Satelite-Based Augmentation System, SBAS）

與自動(dòng)駕駛、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)等應(yīng)用場(chǎng)景不同，民航對(duì)導(dǎo)航信號(hào)完好性有嚴(yán)苛的要求。完好性，簡(jiǎn)單地說(shuō)，就是給我的導(dǎo)航信號(hào)要靠譜，萬(wàn)一不靠譜也要盡早告訴我。航班在航路上飛行時(shí)，導(dǎo)航信號(hào)偶爾出現(xiàn)中斷并無(wú)大礙；可如果在飛機(jī)起飛和降落過(guò)程中，導(dǎo)航信號(hào)消失或出現(xiàn)偏差誤導(dǎo)飛行員起降操作，那可不得了。

“吉星”會(huì)通過(guò)兩個(gè)頻點(diǎn)播發(fā)符合國(guó)際民航組織標(biāo)準(zhǔn)的星基增強(qiáng)信號(hào)，進(jìn)一步提升衛(wèi)星系統(tǒng)定位精度，同時(shí)增強(qiáng)導(dǎo)航信號(hào)的完好性。北斗三號(hào)衛(wèi)星總體主任設(shè)計(jì)師潘宇倩介紹，“萬(wàn)一導(dǎo)航信號(hào)出現(xiàn)問(wèn)題，“吉星”也會(huì)在6秒的安全時(shí)間內(nèi)通知用戶，切換其它導(dǎo)航信號(hào)。

此前，只有美國(guó)、歐洲等極少數(shù)國(guó)家具備向民航提供星基增強(qiáng)業(yè)務(wù)的能力。“吉星”面向民航等用戶的星基增強(qiáng)業(yè)務(wù)，標(biāo)志著我國(guó)在衛(wèi)星導(dǎo)航領(lǐng)域又取得了新的重大突破，將為國(guó)內(nèi)外民航用戶提供花費(fèi)更低、可用性更高的導(dǎo)航服務(wù)，帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，提升了北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的國(guó)際地位，體現(xiàn)著我國(guó)的大國(guó)擔(dān)當(dāng)。

圖文順暢發(fā) 緊急情況更從容

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的應(yīng)用第一次為人們所廣泛關(guān)注，是在汶川地震救援中。當(dāng)時(shí)地面通信設(shè)施遭到嚴(yán)重破壞，救援部隊(duì)利用北斗短報(bào)文通信發(fā)出了第一條來(lái)自災(zāi)區(qū)的信息，將災(zāi)情和受災(zāi)位置準(zhǔn)確地報(bào)告給救災(zāi)搶險(xiǎn)指揮部。中國(guó)北斗“既知道我在哪、又知道你在哪”的“導(dǎo)航、通信一體化”優(yōu)勢(shì)，為救災(zāi)搶出一線生機(jī)，也給各應(yīng)用方留下了深刻印象。

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