2020年6月23日,北斗三号最后一颗全球组网卫星成功发射。至此,我国自主建设独立运行的北斗卫星导航系统提前半年完成全球组网部署。
从前我们使用导航软件时,提供导航信息的通常都是美国的GPS系统,目前世界上的导航系统还有欧洲的伽利略系统、俄罗斯的格洛纳斯系统以及刚刚完成并网的中国北斗导航系统。
在千年之前,中国古人就依靠着北斗七星辨别方向,而如今中国人依靠着自己的北斗导航让识别定位有了更多可能。
从1994年到2020年,为了组建北斗导航系统,我国一共发射了59颗卫星,除去退役失效和用于实验,还有45颗卫星还在正常工作。
如今北斗可以做到在全球定位精度优于10米,并且在某些地区更能实现分米级甚至毫米级的定位,也就是你几根头发丝合起来那么粗的高精度定位。
除了精确定位,北斗还有一个重要功能——授时功能。授时就是给出准确的时间,对于一些仪器来说就是进行时间的校准。
北斗的授时精度可以达到10纳秒级,这一精度与GPS相当。这个授时精度有多高呢?打个比方,我们眨一次眼睛需要0.3秒,这就相当于3亿纳秒,而我们北斗导航系统的授权时误差仅为10纳秒。
时间基准是一个国家安全的保障,如高铁、电网、股市、计算机、网络通讯等等都需要时间同步,如今我们完全可以依靠北斗的授时功能实现。
可以说现代社会离开统一时间基准,那很可能会天下大乱。以电网为例,一条100公里的500千伏输电线路,如果两端电压相量测量的时间基准差10万纳秒,就可能产生27万千瓦的功率差异,相当于30多万户城镇三口之家的平均用电。
电力系统故障分析时,需要变电站时间同步精度优于1000纳秒,否则可能导致错误的故障原因分析结果。
如果说前面的功能别的导航也能实现,那么再看看北斗的绝技——短报文服务,这是国外其他卫星导航系统均不具备的 。
简单的说,GPS等系统对于用户来说只能接收卫星发出的信号,但无法向卫星发信息,而北斗的短报文功能可以实现双向通信。
对于现代社会来说,这个功能可是能救命的。最常见的例子就是,在没有移动通信信号的海域,渔民能够通过北斗系统短报文功能向家人报平安,或者在海上遇险可以向有关部门求助。
2019年的中国卫星导航年会上,有专家指出,截止2019年全国7万余艘渔船和执法船安装北斗终端,累计救助1万余人。
北斗导航系统的发展历史也是我国航天史的一个缩影。从无到有,从依赖外国技术到自主创新,每一步的发展都见证了中国航天的飞跃和发展。
所以当你仰望星空时,别忘了北斗,除了七星之外,还有45颗卫星漂浮在数万公里的高空,让你得知自己身在何处,又将去往何方。
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