11 月 5 日 19 時 45 分,在西昌衛星發射中心,長征三號乙運載火箭以 " 一箭雙星 " 方式成功發射兩顆北鬥導航衛星。這兩顆衛星屬於中圓地球軌道衛星,是北鬥三號第一、二顆組網衛星。成功進入軌道,標志著北鬥衛星導航系統全球組網的開始。
應用新突破:
定位精度提升 1 至 2 倍,將為民用用戶免費提供約 10 米精度的定位服務
此次兩顆北鬥三號衛星成功發射並入軌後,經測試及入網驗證,可對外提供服務。作為全球組網的起步,北鬥系統也將真正向全球衛星導航系統的角色接近,加快北鬥系統服務全球。
北鬥三號系統建設是我國北鬥系統 " 三步走 " 發展戰略的第三步。相比北鬥二號系統,北鬥三號系統不僅是衛星組網從區域走向全球,同時技術更先進、建設規模更大、系統性更強。北鬥三號衛星將增加性能更優的互操作信號,在進一步提高基本導航服務能力的基礎上,按照國際標準提供星基增強服務及搜索救援服務。北鬥三號采用星載氫原子鐘,其精度將比北鬥二號的星載銣原子鐘提高一個數量級。
北鬥三號全球導航系統的定位精度將提升 1 至 2 倍,達到 2.5 米至 5 米水平,建成後的北鬥全球導航系統將為民用用戶免費提供約 10 米精度的定位服務、0.2 米 / 秒的測速服務,並且將為付費用戶提供更高精度等級的服務。同時,衛星設計壽命達 10 年以上。隨著北鬥地基增強系統提供初始服務,可提供米級、亞米級、分米級甚至厘米級的服務。屆時,中國北鬥的精度將與美國 GPS 相媲美。
據中國航天科技集團五院北鬥三號工程副總設計師、衛星首席總設計師謝軍介紹,在北鬥二號性能的基礎上,北鬥三號導航系統在設計之初,就把目標放在尚未發射的第三代 GPS 導航衛星以及歐洲伽利略導航系統的設計指標上。
中國北鬥具有自己的獨特之處。謝軍說,為瞭解決境外衛星的數據傳輸通道,北鬥三號研制人員攻克瞭星座星間鏈路技術,雖然 " 看不見 " 在地球另一面的北鬥衛星,但用北鬥衛星的星間鏈路同樣能與它們取得聯系,這是北鬥全球導航系統建設的一大特色。
此外,北鬥三號在保留北鬥二號短報文功能的同時提升相關性能。目前已在軌運行的北鬥導航衛星分佈在中圓軌道、地球靜止軌道和同步傾斜地球軌道上。中圓軌道衛星可以遊走全球,是 GPS 等衛星導航系統使用的通用軌道。地球靜止軌道一般是通信衛星使用,運行於該軌道的北鬥衛星可以發揮通信功能,使北鬥具有短報文等特色功能。把短信和導航結合起來,是中國北鬥衛星導航系統的一大特色。
從此次任務起,我國將迎來新一輪北鬥組網衛星高密度發射。按規劃,截止到 2018 年底,將發射 18 顆北鬥三號組網衛星,覆蓋 " 一帶一路 " 沿線國傢;到 2020 年左右,完成 30 多顆組網衛星發射,實現全球服務能力。
發射新方式:
借助 " 太空擺渡車 ",衛星不再需要自身變軌就可以直達工作軌道
據中國航天科技集團一院長三甲系列火箭副總設計師葉成敏介紹,此次發射任務使用的火箭是長三甲系列火箭中的長征三號乙火箭。該系列火箭被譽為 " 金牌火箭 ",特別是 2006 年進入高密度發射後,創下瞭 17 天一發的火箭發射周期最短紀錄。
目前,中高軌道衛星主要由長征三號甲系列火箭發射。由於西昌衛星發射中心所處緯度低、發射效費比高,長征三號甲系列火箭一直在此實施發射,因此西昌衛星發射中心迄今承擔瞭所有的北鬥衛星發射任務,被稱為 " 北鬥港 "。
值得註意的是,此次發射是利用上面級方式將衛星送入軌道。北鬥三號衛星由遠征一號上面級承載,隨長征三號乙運載火箭發射後,約 3 個半小時,遠征一號上面級將衛星送入目標軌道。這種采用上面級 " 一箭雙星 " 直接入軌發射也將是未來北鬥三號衛星工程的主要發射方式。
上面級是一種運載工具,是在原有的三子級火箭上面,增加相對獨立的一級,形成 " 四級火箭 "。它可以先後把不同的衛星直接送到工作軌道,因此也被稱為 " 太空擺渡車 "。在沒有 " 太空擺渡車 " 時,運載火箭把衛星送入 " 轉移軌道 " 後,衛星要通過自身變軌到達工作軌道。這個過程需要消耗數噸燃料,飛行數天。
而 " 太空擺渡車 " 可以帶著衛星在太空 " 接力 " 火箭飛行,僅用幾個小時就能把衛星送入工作軌道。這樣可減少衛星燃料消耗、延長衛星使用壽命,並大大增強運載火箭的任務適應性。
11 月 5 日 19 時 45 分,我國在西昌衛星發射中心用長征三號乙運載火箭,成功發射兩顆北鬥三號全球組網衛星。 (圖源:國防部網站)
未來新預期:
融合發展,實現 " 北鬥地基增強網 + 高精度位置服務網 + 寬帶移動互聯網 "
專傢認為,隨著北鬥三號的全球組網建設加速,乃至最後完成全球組網,會有更多國傢、更多用戶使用北鬥系統,將進一步拉動北鬥應用推廣與產業化進程,帶動北鬥走出國門,走向世界。
據介紹,目前北鬥導航型芯片模塊銷量已突破 3000 萬片,高精度板卡和天線銷量已占據國內市場 30% 和 90% 的市場份額,並輸出到 70 餘個國傢和地區,其中 " 一帶一路 " 沿線國傢和地區 30 餘個,應用於智能手機和其他消費類產品的國產芯片或 IP 核數量接近 2200 萬。
北鬥系統也正在和互聯網、大數據、雲計算等技術融合發展,實現 " 北鬥地基增強網 + 高精度位置服務網 + 寬帶移動互聯網 " 互聯互通、" 北鬥系統 + 高精度遙感數字地圖 + 導航網格碼 + 雲計算平臺 " 融合發展,以及 " 北鬥導航 + 無線局域網 + 移動通信 + 衛星通信 " 等一體化芯片研發。
北鬥高精度服務方面,在國傢北鬥地基增強系統基礎上,面向大眾、觸手可及、隨需而用的公共服務正在不斷開發和提供。
通過北鬥高精度,手機定位可以實現 1 米的定位精度,特別是在衛星信號觀測環境較差、短時間完全遮擋的情況下,手機終端通過高精度定位解決方案中的增強定位服務,可解決手機用戶在高架下、隧道、車庫等情況下無法定位的問題。
在共享單車應用方面,北鬥高精度定位可以實現共享單車 1 米精度的定位,大大減少定位誤差,方便用戶找車。此外,北鬥高精度還能提供電子圍欄,利用厘米級精度定位進行測量劃定,支持後臺對高精度定位的共享單車是否停放到規定區域做出判斷,方便引導規范停車,減少城市管理成本。
外國網友點贊北鬥三號
北鬥三號全球組網衛星的首次發射成功令世界驚嘆。外國網友表示,如今已進入 " 中國世紀 "
@Karma Budha Magar 21 世紀是 " 中國世紀 "
@Henry Ong 中國很棒
@usaopympia 向中國致敬