北斗导航■北斗三号收官卫星成功发射,中国北斗完成全球组网,打破GPS垄断( 二 )


中国成为继美国GPS之后 , 唯一建设完成全球导航系统的国家 。 (俄罗斯、欧盟的导航系统还不完善)
中国为什么要建造北斗导航在80年代的时候 , 两弹一星元勋陈芳允提出要建造属于中国自己的导航系统的时候 , 许多的科学家也提出反对 , 认为既耗费金钱 , 而且中国没有相应的技术 , 完全可以使用美国成熟的GPS导航 , 不需要额外建造 。
海湾战争的爆发 , 让中国见识了GPS的威力 , 由于GPS建立了全球性地心坐标及高程标准可为中、远程武器的发射、导航提供精确的坐标;可为飞机、舰船、坦克作实时导航及为导弹制导;可为侦察目标定位;可为火炮阵地、火箭发射场、卫星跟踪站等军事目标精确定位美国在海湾战争中就利用GPS技术来确定目标、调遣兵力并对伊拉克的军事要塞实施准确的攻击它不仅在飞机上、坦克上、战车上装配有GPS甚至配备到单兵身上 。
GPS技术与惯导系统的有机融合所具有的优点是;具有短期精确度和自主性能的惯导系统(INS)与具有长期精确度的GPS接收机可以构成一个最佳组合 。 如果中国不拥有导航系统 , 一旦战争开始 , 美国关闭GPS , 中国将成为瞎子 , 任人宰割!
另外 , 随着社会进步和科技发展 , 人们对卫星导航应用需求也越加旺盛 , 特别是交通、电力、通信、金融等基础行业 , 对卫星导航的依赖越来越大 , 北斗系统对推动国民经济建设具有重大战略意义 。
全球导航系统还具有重要的授时功能 , 授时是指确定、保持某种时间尺度 , 并通过有线或者无线的方式将代表这种尺度的标准时间信息发送或者转发给用户的一系列过程 。 授时的方法有很多 , 但是在各种授时方法中 , 卫星授时由于覆盖范围广、精度高、全天候和通用性强等诸多优点而得到广泛应用 , 卫星授时是实现全球范围内时间精确同步的最佳选择 。

举例来说 , 精确的时间同步对于涉及国家经济社会安全的诸多关键基础设施至关重要 , 通信系统、电力系统、金融系统的有效运行都依赖于高精度时间同步 。 在移动通信中需要精密授时以确保基站的同步运行 , 电力网为有效传输和分配电力 , 对时间和频率提出了严格的要求 。
用上北斗之前 , 我国的电力授时是完全依赖美国GPS、俄罗斯GLONASS卫星导航系统的 , 导致其存在巨大的安全隐患 , 严重影响电力系统的安全稳定运行 。
这让国内科学家认识到 , 一旦与美国爆发矛盾 , 没有自己导航系统 , 中国将变成一个瞎子 , 成为任人宰割的鱼肉 。
为了解决中国资金、技术不足问题 , 中国科学家提出了三步走战略 , 谭述森院士创造性地提出了集定位、通信和授时三大功能于一体的工程建设方案 , 1994年 , 北斗一号正式开始启动建设 , 标志着中国建造卫星导航系统拉开了序幕 。
中国北斗为什么领先GPSGPS于60年代末开始研制1973年系统方案正式诞生1994年建成实用卫星导航系统而中国北斗凭借着后发优势 , 在多方面领先GPS 。
北斗系统是由GEO卫星、IGSO卫星和MEO卫星三种轨道卫星组成的混合导航星座 。 GEO卫星相对地球静止 , 轨道高度35786km , 轨道倾角为0度 , 单星覆盖区域较大 , 3颗卫星可覆盖亚太大部分地区 。
IGSO卫星轨道高度与GEO卫星相同 , 轨道倾角为55度 , 星下点轨迹为“8”字 。 北斗MEO卫星轨道高度约21500km , 轨道倾角为55度 , 绕地球旋转运行 , 通过多颗卫星组网可实现全球覆盖 , 北斗MEO星座回归特性为7天13圈 。
北斗独创的混合星座设计 , 既能实现全球覆盖、全球服务 , 又可为亚太大部分地区用户提供更高性能的定位导航授时服务 。 亚太大部分地区 , 每时可见约12至16颗卫星 , 全球其他地区每时可见4至6颗卫星 , 卫星可见性和几何构型较好 。


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