近日，離漢離鄂通道管控措施解除，對外交通有序恢復，中國疫情防控階段性成效進一步鞏固，全國人民為之歡欣鼓舞。北斗導航衛(wèi)星系統(tǒng)是為取得戰(zhàn)疫成果立下汗馬功勞的大國重器之一。面對突如其來的新冠肺炎疫情，“北斗”作為享譽世界的時空基礎設施，火速投入戰(zhàn)斗，從九天之上深情俯視中華大地，不僅為突擊建設定點收治新冠肺炎患者的武漢火神山醫(yī)院和雷神山醫(yī)院提供戰(zhàn)略支撐，而且為無人機投送應急關鍵防疫物資、人員隔離場所的巡查和管理、工礦企業(yè)在疫情下安全復工復產(chǎn)等提供基礎性服務保障。

中國戰(zhàn)疫好消息不斷傳來，“北斗”也正迎來具有里程碑意義的輝煌時刻：全球星座組網(wǎng)全面收官。近日，第55顆北斗導航衛(wèi)星即“北斗三號”最后一顆組網(wǎng)衛(wèi)星，如期運抵西昌衛(wèi)星發(fā)射中心，發(fā)射各項準備工作進入最后沖刺階段。根據(jù)計劃，該星將于下個月發(fā)射升空，屆時，“北斗三號”全球星座部署將全面完成。

三軌合璧吉星高照

壓軸飛天的“北斗三號”組網(wǎng)衛(wèi)星為一顆地球靜止軌道衛(wèi)星，被昵稱為吉星。該類衛(wèi)星運行的軌道平面與赤道平面重合，軌道周期等于地球在慣性空間中的自轉(zhuǎn)周期即23小時56分4秒，且方向與之一致，這樣就使得該類衛(wèi)星與地面的位置保持相對不變。其定點于赤道上空約3.6萬公里的圓形軌道上，一顆可覆蓋約40%的地球面積。北斗系統(tǒng)地球靜止軌道衛(wèi)星在星基增強、短報文通信、精密單點定位等特色服務上發(fā)揮關鍵作用。“北斗三號”共有3顆地球靜止軌道衛(wèi)星，主要服務中國所在的區(qū)域。

值得注意的是，“北斗”采用3種軌道衛(wèi)星合璧的混合式結構，除了與赤道平面重合的地球同步軌道衛(wèi)星即地球靜止軌道衛(wèi)星之外，還有3顆保持一定傾斜角度的地球同步軌道衛(wèi)星。與前者相對于地球上的某個點始終保持靜止不同，由于其傾斜角度的存在，造成相對于地面上某個點，其每天在相同時刻保持在相同位置，但在連續(xù)的時間內(nèi)，衛(wèi)星位置是變化的，其星下點運行的軌跡呈“8”字型的封閉曲線，就像衛(wèi)星跳著“8”字型舞，以這種運行方式，聚焦亞太地區(qū)。“北斗三號”傾斜角度地球同步軌道衛(wèi)星一共有3顆。

北斗衛(wèi)星第三種軌道為地球中圓軌道，它們是“北斗三號”全球組網(wǎng)的主力衛(wèi)星，共24顆，運行在距離地面2萬多公里的高度，軌道周期約為12小時，時刻不停地環(huán)繞地球運轉(zhuǎn)，每顆衛(wèi)星的聚焦點都在地面“畫”著波浪線，實現(xiàn)全球范圍的廣覆蓋，它們組成的星座構成了“北斗三號”全球組網(wǎng)的核心星座。

大國重器廿年鑄造

北斗衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)是中國自行研制的先進全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)，是繼美國GPS系統(tǒng)、俄羅斯格洛納斯系統(tǒng)和歐洲伽利略系統(tǒng)后，全球第四大衛(wèi)星導航系統(tǒng)。作為后來者，“北斗”直到2000年才開始擁有由兩顆地球靜止軌道試驗衛(wèi)星組成的“雙星定位系統(tǒng)”，這就是“北斗一號”，開始為中國用戶提供定位、授時、廣域差分和短報文通信服務。2003年，第3顆地球靜止軌道衛(wèi)星升空，“北斗”服務能力進一步增強。

2004年，“北斗二號”系統(tǒng)工程建設啟動。到2012年年底，完成14顆衛(wèi)星發(fā)射組網(wǎng)。“北斗二號”系統(tǒng)在兼容“北斗一號”系統(tǒng)技術體制基礎上，增加無源定位體制，為亞太地區(qū)用戶提供定位、測速、授時和短報文通信服務。

2009年，“北斗三號”系統(tǒng)建設啟動;到2018年底，完成19顆衛(wèi)星發(fā)射組網(wǎng)任務，“北斗三號”基本系統(tǒng)建成并向全球提供服務。2020年3月9日，第29顆“北斗三號”衛(wèi)星發(fā)射成功。至此，“北斗三號”收官只剩下最后一顆星，距離大功告成只差臨門一腳。“北斗三號”系統(tǒng)繼承“北斗”有源定位服務和無源定位服務兩種技術體制，能夠為全球用戶提供定位、測速、授時、全球短報文通信、國際搜救服務，中國及周邊地區(qū)的用戶還可享有區(qū)域短報文通信、星基增強、精密單點定位等服務。

從“北斗”雙星定位系統(tǒng)建成算起，到“北斗”全球系統(tǒng)即將于5月按計劃收官，中國航天人努力奮斗20載，大國重器“北斗”將以空前強大的服務能力造福各國民眾。

服務全球造福人類

“北斗三號”全球星座組網(wǎng)即將全面收官引起了海外媒體的廣泛關注。美國航天新聞網(wǎng)刊文深入介紹了北斗導航衛(wèi)星建設最新情況和歷程，解析了其星座的軌道特點，表達對其全球系統(tǒng)建成的期待。特別值得一提的是報道對“北斗”衛(wèi)星發(fā)射入軌100%的成功率和服役后的表現(xiàn)贊不絕口，認為“北斗”廣泛用于公共安全、交通、漁業(yè)、電力、林業(yè)、減災、智能城市建設、社會管理以及大規(guī)模市場應用等領域，全球?qū)⑹芑萦诖恕?/p>

香港《南華早報》網(wǎng)站關注到“北斗”近期的建設成就是在克服新冠肺炎疫情的背景下取得的，展望“北斗三號”30顆衛(wèi)星中的最后一顆發(fā)射入軌組網(wǎng)成功后，其提供的服務精度將進一步提升，更加受到用戶信賴和青睞。該報道還特別聚焦“北斗”獨有的短報文通信功能，認為全球組網(wǎng)完成后，這一超越同類的優(yōu)勢更加明顯，使用戶之間可以更好通信，并能夠在緊急情況下追蹤用戶的位置，為應急救援提供了更穩(wěn)定可靠的途徑。

對于“北斗”的應用價值，北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)總設計師楊長風無疑最有發(fā)言權，他指出，北斗等衛(wèi)星導航的應用僅受人類想象力的限制。僅就迎戰(zhàn)新冠肺炎疫情來說，“北斗”可謂大放異彩，高精度測量火線馳援武漢火神山、雷神山醫(yī)院建設;基于北斗的無人機、無人配送車紛紛應用到疫區(qū)醫(yī)療物資配送;基于北斗的車聯(lián)網(wǎng)推動疫情期間交通智能化、精準化，通過為車輛提供精準導航等信息服務，保障防疫救援物資一路暢通……隨著5G商用時代的到來，“北斗”正在與新一代通信、區(qū)塊鏈、人工智能等新技術加速融合，應用新模式、新業(yè)態(tài)、新經(jīng)濟不斷涌現(xiàn)，更好服務全球，造福人類。(記者 張保淑)

關鍵詞： 北斗導航衛(wèi)星系統(tǒng)