定位导航、授时、短报文“撑起”北斗应用

　　原问题：定位导航、授时、短报文“撑起”北斗应用

　　图为加装有北斗导航体系的拖沓机在无人驾驶状态下播种。

　　作为个中一项重要成果，北斗的授时成果为电网提供了准确的时刻。

　　渔业是短报文应用的重要规模。据统计，世界有7万余艘渔船和法律船安装北斗终端。

　　■北斗“起程”

　　本年的世界两会“委员通道”上，世界政协委员、中国北斗卫星导航体系工程总计划师杨长风先容，北斗环球体系最后一颗组网卫星打算于6月择机发射，届时北斗环球星座陈设将圆满完成。

　　客岁年底的国新办宣布会上，中国卫星导航体系打点办公室主任、北斗卫星导航体系讲话人冉承其曾透露，北斗体系处事包围200余个国度和地域，用户打破1亿，日处事达2亿次……

　　“将来北斗将无所不在，小到儿童的定位手表，大到航母……全部必要定位、导航、授时的场景，城市呈现北斗。”南京航空航天大学航天学院细小卫星中心传授康国华如是说。

　　另外，据新华社动静，日前西安卫星测控中心已经完成29颗已入网事变的北斗三号卫星星间链路测试事变，确保环球组网准期完成。

　　定位和导航

　　高精度信号已果真宣布

　　说起北斗的成果，“定位导航”常常并提。但二者的观念着实并不沟通。

　　康国华汇报记者，定位是导航的基本，导航是定位的应用；定位是“汇报你在哪”，导航是“汇报你怎样以后刻所处的位置，去你想要去的处所”。

　　中科院细小卫星创新研究院研究员陈宏宇则暗示，“简朴说，导航必要定位后，再团结舆图和算法来筹划达到目标地的蹊径。”

　　以定位为例，大型基建工程，譬喻高铁、大桥、机场的建树，以及后期的变形监测等，都必要卫星定位。

　　譬喻，桥梁建成后，因为行车荷载、风力、温度、天然灾难等外界身分，以及混凝土紧缩徐变、老化碳化、钢筋败坏锈蚀、墩台基本沉降等内涵身分的影响，不行停止地将发生几许变革、内力变革和索力变革等各类效应。假如这些变革过大，高出了桥梁可以或许遭受的安详范畴，将会发生劫难性的效果。为了确保桥梁运营安详，必需对桥梁的变外形况恒久监测。北斗卫星导航体系，可以实现这种恒久监测。一旦变形量指标超标，可顿时发出警报。

　　精度可以或许到达几多？按照中国卫星导航体系打点办公室客岁12月果真宣布的《北斗卫星导航体系成长陈诉（4.0版）》，在环球范畴内，北斗的定位精度到达程度10米、高程10米；测速精度为0.2米每秒。亚太地域，定位精度程度5米、高程5米（以上均为95%置信度）。实测功效表白，北斗体系处事手段全面到达并优于上述指标。

　　这还不是北斗的最高精度。差异应用场景团结星基加强处事、慎密单点定位处事等，北斗的精度将会更高：冉承其在客岁年底的国新办宣布会上就暗示，慎密单点定位处事，将为中国及周边地域提供动态分米级，静态厘米级的高精度定位处事，满意疆域测绘、精准农业、自动驾驶等规模用户高精度处事需求。

　　另外，冉承其还曾暗示，北斗在地基加强处事方面，团结交通、测绘、地动、情景、疆域等行业监测站网资源，已建成2000多个基准站，提供及时米级、分米级、厘米级等加强定位精度处事；已经在疆域测绘、形变监测、精准农业、车道级导航等应用规模开始局限化应用。“各人想想，厘米级和毫米级的高精度处事，会带来定位应用方面多大的变革，好比说车道级导航，乃至楼房的形变监测等方面城市有很好的应用。”

　　授时

　　从电网到股市，北斗能提供“纳秒级时钟”

　　北斗的定位、导航成果，我们在糊口中可以或许直接打仗。但北斗远不止于此。譬喻，北斗的“授时”成果就长短常重要的“幕后好汉”。

　　“授时，就是给出精确的时刻，对一些仪器装备来说就是举办时刻的校准。”康国华说。

　　北斗怎样提供授时？清华大学电机工程与应用电子技能系传授谢小荣先容，北斗卫星上一样平常搭载3到4台高精度（约0.3纳秒级）原子钟作为基准时刻源。卫星播发的电文中含有轨道坐标和卫星时刻，团结吸取机的空间坐标，通过求解方程组，就可以或许实现授时成果。“北斗的授时精度可到达10纳秒级，这一精度与GPS相等。”谢小荣说。

　　康国华先容，时刻基准是一个国度安详的保障，如高铁、电网、股市、计较机收集通讯、跨海大桥和海底地道建树等等，都必要时刻同步。“可以说，当代社会分开同一时刻基准是不行想象的。”康国华说。

　　时刻基准有多重要？以电网为例，谢小荣给记者举例：一条100公里的500千伏输电线路，假如两头电压相量丈量的时刻基准差0.1毫秒，就也许发生27万千瓦的功率差别，相等于30多万户城镇三口之家的均匀用电；电力体系妨碍说明时，要求变电站时刻同步精度优于1微秒，不然也许导致错误的妨碍缘故起因说明功效。

　　谢小荣暗示，据不完全统计，今朝已有上千套变电站时刻同步装置吸取北斗授时信号；高出20%的电力通讯频率网吸取北斗授频信号；相干财富预计到达数百上千亿元局限，并处于快速成长中。

　　短报文

　　北斗特色，用导航卫星“发短信”

　　“短报文”处事是海外其他卫星导航体系均不具备的，堪称北斗特色。

　　简朴地说，GPS等体系对付用户来说，只能吸取卫星发出的信号，但无法向卫星发信息。而北斗的短报文成果可以实现双向通讯，以相同于手机短信的情势，只要在处事范畴，就可以或许将“短信”发到卫星上。

　　“最初的北斗一号仅对短报文体系举办了验证，二号、三号则别离实现地区和环球短报文处事。”陈宏宇暗示。顾名思义，所谓地区短报文，就是处事中国及周边地域（东经75°至135°，北纬10°至55°），而环球短报文处事则是向环球提供处事。

　　在手机短信都行使越来越少的本日，为什么北斗的短报文成果被云云垂青？

　　显然，短报文处事并不是面向都市平凡用户“上网谈天”的。它首要面向平凡移动通讯信号不能包围的地域（如无人区，荒野，海洋，极地等）或通讯基站蒙受粉碎的环境（如地动，大水，台风等）。

　　在这些环境下，装有北斗短报文模块的北斗终端，就可以通过短报文举办紧张通信，不只能让用户知道本身“在哪儿”，也能汇报别人“产生了什么”。

　　渔业是北斗短报文应用的重要规模。在没有移动通讯信号的海疆，行使北斗体系短报文成果，渔民可以或许通过北斗终端向家人报安全，有力保障了渔民生命安详、国度海洋经济安详、海洋资源掩护和海上主权维护。2019年的中国卫星导航年会上，冉承其提到，世界7万余艘渔船和法律船安装北斗终端，累计抢救1万余人。

　　其它，林业巡防、灾情通讯，以致电力等必要信息回传的规模，都是短报文应用的场景。

　　值得一提的是，在北斗二号时期，已经有相等成熟的民用短报文产物呈现。据记者相识，今朝市面上，几千元即可购入短报文终端，每条短报文信息处事费几角钱阁下，更有“包年包月”等套餐。相对付昂贵的卫星电话，短报文处事用度较低，在“驴友”群体中，短报文相干产物有遍及的趋势。

（编辑：湖南网）

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