““北斗三号”将给我们的生活带来那些改变？南航专家这样说”

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世界“天网”成功了，今后“北斗三号”会给我们的生活带来那些变化吗？ 采访了南京航空空宇宙大学宇宙学院的新教授和康国华教授。

你曾经使用北斗，但你可能不知道

南京航空航天大学航天学院教授康国华告诉记者，“北斗”是一个巨大的系统工程。 虽然看起来很遥远，但其实和我们的生活密切相关。 “从20世纪80年代开始，全世界都在使用美国的gps。 北斗系统建成后，gps在全球卫星定位行业的绝对主导地位受到挑战，目前我们大部分手机都开始使用北斗导航系统。 ”

他掏出自己的手机，向记者展示了手机APP展示的卫星天顶图。 这张图显示了世界四大卫星导航系统的各个卫星在当地天顶运动的情况。 他们分别是美国全球导航定位系统( gps )、俄罗斯格洛纳斯系统( glonass )、欧盟伽利略系统( galileo )和中国北斗系统。 “其中彩色是可以接收信号的轨道卫星，黑白一时无法接收信号。 「

北斗卫星每架850公斤，载荷300公斤，配备定位、授受、短消息三大功能。 康国华说，导航是导航的基础，导航是定位的应用。 定位为“我告诉你在哪里”，导航是“从现在的位置，我告诉你想去的地方”。

上课的时候，正如其名，是“给与准确的时间”，对于一些小设备来说，是进行时间校准。 使用北斗授课功能，即使分布在世界各地，也能保持时间的“同步”。 康国华告诉记者，时间同步是高铁、电网、计算机网络通信等国家安全保障，需要时间同步。 高铁按时发车、准点到达时，安全交会等必须以“同步时间”为基准。 例如根据北斗的准确定位，高铁从时速350公里刹车一次到停运，最后的停运误差可以控制在10厘米以内。

短消息是中国北斗的特色，与gps接收机只能单向接收卫星信号不同，北斗接收机不仅可以实现定位，还可以像手机一样发送和接收消息，通过卫星发送双向的复制新闻。

在2008年汶川地震救援中，地面通讯设施遭到严重破坏，甚至瘫痪。 救援部队利用北斗的短消息，发布了灾区的第一条新闻，准确地向救灾指挥部报告了灾情和受灾位置，起到了很大的作用。 当时“北斗一号”的精度其实还不够高，双向通信功能已经活跃，拯救生命更是数不胜数。

最明亮的中国之星，天上的星星“参北斗”

作为国家的瑰宝，北斗是我国重大空之间的基础设施，是我国时空基准网和导航新闻网建设为目标，是我国大国地位和战术优势的重要支撑。 “可以说，建设得越早，就越有占据战术的特点。 ”康国华举例说:“卫星定位需要从空中向地面发送特定频带的电波。 他说:“由于只有特定频带的电磁波在穿过大气的过程中衰减最小，因此该频带将成为重要的战术资源。”根据目前国际电车在频带分配中采用“领先”的规则，美国最先建设了gps，因此该选择的频带最为优越

卫星导航的竞争不仅是技术体制的竞争，也是星座和信号的竞争。 中国和欧洲、美国在卫星频率和轨道问题上经历了多年的协调工作，直到“暗斗”，背后充斥着大国航天的“游戏”。

北斗二号的导航系统经历了这样紧迫的时间。 根据国际电联的相关规定，北斗二号导航系统必须在7年内完成卫星导航信号在轨道上的地面广播。 否则，有必要取消导航频率的优先录取权，开展频率的重新申请和相关国际协调，这样我国将失去快速发展全球卫星导航系统的最佳机会。

面对紧迫的研发任务，南京航空空航天大学出身、北斗二号卫星副总设计师陈忠贵率领党员突击队，改进了集成测试验证方法，一周“5+2”，每天“白+黑”，奋斗8个月。 2007年4月16日，发射成功两天后，北京从飞行试星得到了清晰的信号。 此时，距离空之间的频率失效只有不到4个小时——这次壮举，较为有效地保护了我国卫星导航系统的频率资源，拉开了北斗区域导航系统建设的序幕。

“目前，‘北斗三号’全球卫星导航系统的成功网络表明，我国在卫星导航系统行业，拥有与美国gps导航系统实力pk的资本。 北斗不仅是国家项目，也是民族项目。 《北斗》有很多《第一次》。 ”据新闻报道，北斗卫星导航系统首次使用了三种轨道( geo、igso、meo )混合星座的体制。 首次达到零部件100%国产化要求，首次提出合作和兼容性……这些都使中国的航空空航天和卫星监测技术在世界上更加基础。

例如，作为导航卫星“心脏”的星载原子钟在中国曾经是技术空白色。 另一方面，电波的传播和接收存在时间差。 时间差乘以光速就是距离。 如果误差为1秒，则距离相差30万公里。 北斗二号开发的时候，引进了瑞士的一家企业，之后欧盟要求这家企业提供精度比伽利略导航系统低一个数量级的原子钟。 由此，陈忠贵和设计团队更加深刻地认识到“关键核心技术买不到、来不到、讨论不到”。

目前，我国正在克服铷原子钟、氢原子钟的关键技术，通过北斗导航卫星将这两种原子钟组合起来实现时间基准的建立。 其中，铷星载原子钟实现了零部件的100%国产化，目前精度300万年误差只有1秒，被动型星载氢原子钟1000万年误差只有1秒。

北斗+”时代开始了

目前，北斗三号卫星在定位服务、广域增强服务、全球短消息服务、搜救服务等方面形成了鲜明的北斗特色，在系统信号性能、系统传输和测距性能、星载原子钟性能、关键产品和零部件国产化等方面均处于局部领先地位。 在南京航空空航天大学出身的总师思政公开课上，陈忠贵表示:“北斗三号系统的核心是以更高精度、高性能的服务支撑世界，让中国北斗也成为世界北斗！ ”并自信地指出。

北斗在全球建立了网络，具备定位、授课和短消息服务的北斗系统融入老百姓生活的速度将加快。 北斗+”生活加速。

“它将成为类似水网和电网的基础设施，无法脱离日常生活； 点外卖或者网上预约的时候，需要使用卫星定位明确现在的位置。 ”康国华说，今后北斗还将处理可靠性、精度、稳定性等各方面的问题。

“北斗现在最大的问题是宣传APP。 ”康国华表示，毕竟gps发展速度比我们快20多年，以客户具有粘性和惯性的手机为例，如果把gps芯片换成北斗芯片，将会花很多额外的价格，商家没有更换的动力，这是因为GPS APP 但北斗使用的人越多，价格越下降，迭代改善的速度越快，反馈越正面。

康国华教授目前带队进行的“增强低轨卫星导航”研究与北斗的宣传应用有关。 “将北斗系统比作高速公路一样的主干网，可以提供比10米更好的定位精度。 我们工作就像修理‘省道’，以这个主干网为基础，进一步提高精度”。

根据康国华的例子，来往于城市大楼之间时，因为大楼形成的“峡谷”效应，可见的天空很小，卫星发出的信号很少，很弱。 低轨导航增强系统是指在北斗星座下进一步增加低轨星座，利用低轨卫星上的导航增强系统实现北斗信号的增强和广播，提高信号强度，将原北斗公路级定位提升到车道级定位。 我以前知道人在哪里，现在知道你是迈出了左脚还是右脚了。 康国华说。 目前，日本有类似功能的“准天顶”卫星系统，但他们基于gps。 我们的团队基于自己的北斗系统进行研究。

未来，北斗卫星导航系统将广泛应用于陆地、海洋、航空空航天、大众支出等多个行业。 例如，在海洋渔业中，北斗系统的定位信号对舰船导航、渔业综合新闻服务互联网的建立至关重要。 》报纸指出，在交通运输行业，先进卫星导航技术的应用是交通运输实现新闻化和现代化的重要手段，对建立顺畅、高效、安全、绿色的现代交通运输体系具有十分重要的意义。 ”

记者了解到，北斗系统在我国许多行业已经开始应用。 基于北斗系统的水文监测系统，实现了水文信息新闻的实时传输，大大提高了雨情、水情、旱情和灾情新闻采集的准确性和传输时间的长短。 已在中国陕南地区、长江流域、黄河流域得到广泛应用，客流量达到4000多人。 “在气象预报行业，经过多年的气象数字信息传输应用实验，科研人员开发的一系列气象预报型北斗终端设备和系统应用处理方案，实现了国家气象局和各地市气象中心的气象站数字信息自动传输聚合、气象站地图分布可视化显示功能 目前，气象行业北斗应用终端已达到数千台。 ”

校对李海慧