■四大衛(wèi)星系統(tǒng)比較
“‘北斗二號(hào)’和GPS以后將形成競(jìng)爭(zhēng),對(duì)于普通消費(fèi)者來(lái)說(shuō)是一個(gè)好消息,另外,中國(guó)的‘北斗二號(hào)’車(chē)載導(dǎo)航儀將兼容GPS,這樣,使用者將非常方便?!?BR> 日前,中國(guó)航天科技集團(tuán)公司宇航部部長(zhǎng)趙小津?qū)ν夤?,中?guó)將在今年和明年兩年發(fā)射10顆左右的導(dǎo)航衛(wèi)星,預(yù)計(jì)在2015年建成由30多顆衛(wèi)星組成的,覆蓋全球的“北斗二號(hào)”衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)。 “所以,這次執(zhí)行索馬里護(hù)航任務(wù)的中國(guó)海軍不可能使用‘北斗一號(hào)’衛(wèi)星定位系統(tǒng)。”曹沖研究員說(shuō)。
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“北斗一號(hào)”系統(tǒng)在導(dǎo)航方式上也與美俄的全球定位衛(wèi)星有一定的差距?!氨倍芬惶?hào)”屬于主動(dòng)式的。就是說(shuō),“北斗一號(hào)”是用戶(hù)先發(fā)射需要定位的信號(hào),通過(guò)衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)至地面控制中心,地面控制中心解算出位置后再通過(guò)衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)給用戶(hù);而GPS和“格洛納斯”系統(tǒng)只需要接收4個(gè)衛(wèi)星的位置信息,由自己解算出三維坐標(biāo)。這是由于“北斗一號(hào)”本身是兩維導(dǎo)航系統(tǒng),僅靠?jī)深w星的觀測(cè)量尚不能定位,觀測(cè)量的取得及定位解算均需在地面中心站進(jìn)行。
■中國(guó)正在打造自己的全球衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)——“北斗二號(hào)”
“‘北斗二號(hào)’就是國(guó)產(chǎn)的GPS,只要現(xiàn)在GPS應(yīng)用的地方,我們的‘北斗二號(hào)’就能應(yīng)用。”中國(guó)全球定位系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用協(xié)會(huì)咨詢(xún)中心主任曹沖研究員對(duì)《北京科技報(bào)》說(shuō)。
全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)能結(jié)合衛(wèi)星和通訊發(fā)展技術(shù),利用導(dǎo)航衛(wèi)星為使用者提供測(cè)時(shí)和測(cè)距服務(wù)。它包括繞地球運(yùn)行的多顆衛(wèi)星,能連續(xù)發(fā)射一定頻率的無(wú)線(xiàn)電信號(hào)。只要持有便攜式信號(hào)接收儀,無(wú)論身處陸地、海上還是空中,都能收到衛(wèi)星發(fā)出的特定信號(hào)。接收儀中的電腦選取幾顆衛(wèi)星發(fā)出的信號(hào)進(jìn)行分析,就能確定接收儀持有者的位置。
除此之外,全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)還具有其他多種用途,如科學(xué)家可以用它來(lái)監(jiān)測(cè)地殼的微小移動(dòng)從而幫助預(yù)報(bào)地震;測(cè)繪人員利用它來(lái)確定地面邊界;汽車(chē)司機(jī)在迷路時(shí)通過(guò)它能找到方向;軍隊(duì)依靠它來(lái)保證正確的前進(jìn)路線(xiàn)等。
■除了美國(guó)的GPS系統(tǒng),歐盟、俄羅斯和中國(guó)都選擇了發(fā)展自己的全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)
目前,在全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)方面,有美國(guó)的GPS系統(tǒng)、歐盟的伽利略系統(tǒng)、俄羅斯的“格洛納斯”系統(tǒng)和中國(guó)即將建立的“北斗二號(hào)”系統(tǒng),使用范圍最廣的就是美國(guó)的GPS全球定位系統(tǒng)。
曹沖研究員介紹說(shuō),美國(guó)的GPS系統(tǒng),由30顆(4顆為備份星)在軌衛(wèi)星組成。它們均勻地分布在6個(gè)軌道上。GPS是一個(gè)接收型的定位系統(tǒng),只轉(zhuǎn)播信號(hào),用戶(hù)接收就可以定位,不受容量的限制。早期GPS系統(tǒng)對(duì)民用信號(hào)的定位精度進(jìn)行了人為限制,只有100米左右,但隨著2000年后取消這一限制,目前GPS可以提供的民用信號(hào)定位精度為10米左右。
面對(duì)這種居高臨下的強(qiáng)勢(shì),包括俄、歐、中、印在內(nèi)的世界主要科技體選擇了獨(dú)立發(fā)展、聯(lián)合生存的道路。其中,歐盟主導(dǎo)的伽利略系統(tǒng)的目標(biāo)是,耗資30億歐元,共發(fā)射30顆衛(wèi)星,據(jù)稱(chēng)最高精度比美國(guó)GPS高10倍。包括韓國(guó)、中國(guó)在內(nèi),日本、阿根廷、澳大利亞、俄羅斯等國(guó)也在參與該計(jì)劃。當(dāng)初的完成目標(biāo)是2008年,但由于資金和技術(shù)方面等問(wèn)題,延長(zhǎng)到了2011年。
俄羅斯從前蘇聯(lián)時(shí)期的1976年就開(kāi)始推進(jìn)和美國(guó)GPS相抗衡的“格洛納斯”系統(tǒng),但隨著20世紀(jì)90年代初期陷入經(jīng)濟(jì)危機(jī),計(jì)劃被迫中斷,只運(yùn)營(yíng)了一半,也就是16顆衛(wèi)星。
■中國(guó)目前的“北斗一號(hào)”本身存在許多缺陷
曹沖研究員介紹說(shuō),我國(guó)的“北斗二號(hào)”全球衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)是建立在“北斗一號(hào)”區(qū)域衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)基礎(chǔ)上的。中國(guó)先后在2000年10月31日、2000年12月21日和2003年5月5日發(fā)射了3顆“北斗”靜止軌道試驗(yàn)導(dǎo)航衛(wèi)星,組成了“北斗”區(qū)域衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。該系統(tǒng)具備在中國(guó)及其周邊地區(qū)范圍內(nèi)的定位、授時(shí)、報(bào)文和GPS功能。但由于該系統(tǒng)用戶(hù)無(wú)法保持無(wú)線(xiàn)電靜默,也無(wú)法在高速移動(dòng)的平臺(tái)上使用,“北斗一號(hào)”系統(tǒng)不能用于軍事用途。
中國(guó)的“北斗一號(hào)”系統(tǒng),與美國(guó)和俄羅斯的全球?qū)Ш叫l(wèi)星尚有較大的差距?!氨倍芬惶?hào)”定位系統(tǒng)只能覆蓋中國(guó)和周邊一些國(guó)家和地區(qū),是區(qū)域性而不是全球性的,它只是在亞太地區(qū)。美國(guó)和俄羅斯的導(dǎo)航衛(wèi)星則是全球性的。
另外,“北斗一號(hào)”系統(tǒng)是在地球同步軌道上運(yùn)行,也就是說(shuō)在離地球3.6萬(wàn)公里的高度上運(yùn)行。而美國(guó)和俄羅斯的導(dǎo)航衛(wèi)星則是在幾百公里到上千公里的低軌道運(yùn)行。
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■“北斗二號(hào)”雖然不能取代GPS,但可以與其展開(kāi)競(jìng)爭(zhēng)
曹沖研究員說(shuō),即使“北斗一號(hào)”系統(tǒng)存在許多缺點(diǎn),但在去年發(fā)生的汶川地震中也大顯身手。當(dāng)時(shí)通訊中斷的情況下,攜帶“北斗一號(hào)”系統(tǒng)接收機(jī)的救援部隊(duì),還是按指定時(shí)間到達(dá)了災(zāi)區(qū)。
另外,“北斗一號(hào)”還可以提供用戶(hù)的雙向通訊功能,用戶(hù)與用戶(hù)、用戶(hù)與中心控制系統(tǒng)間均可實(shí)現(xiàn)雙向簡(jiǎn)短數(shù)字報(bào)文通信。通過(guò)“北斗”系統(tǒng),用戶(hù)一次最多可以傳輸120個(gè)字符?!般氪ǖ卣鸢l(fā)生以后的幾天內(nèi),‘北斗’系統(tǒng)是災(zāi)區(qū)和外界聯(lián)系的唯一途徑?!辈軟_研究員說(shuō)。
針對(duì)“北斗一號(hào)”系統(tǒng)的眾多缺點(diǎn),一些西方防務(wù)專(zhuān)家認(rèn)為,中國(guó)的“北斗一號(hào)”系統(tǒng)的功能還是有限的,它的地域有限,而且它的速度較慢,因?yàn)樾枰獙?dǎo)航的車(chē)輛或飛機(jī)首先發(fā)出一個(gè)信號(hào)才能接收到自己位置的信號(hào)。還有,在軍事用途上,“北斗一號(hào)”系統(tǒng)比較危險(xiǎn),因?yàn)橐粋€(gè)軍事單位或是一件武器要想確切知道自己的位置,首先要向北斗衛(wèi)星發(fā)信號(hào)。而一發(fā)信號(hào),就容易被對(duì)方判斷出自己的位置,因而暴露了自己。
曹沖研究員說(shuō),中國(guó)即將建立的“北斗二號(hào)”全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)無(wú)論是導(dǎo)航方式,還是覆蓋范圍上都和美國(guó)的GPS非常類(lèi)似,而且有著GPS和“格洛納斯”系統(tǒng)無(wú)法比擬的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。“北斗二號(hào)”系統(tǒng)主要有三大功能:快速定位,為服務(wù)區(qū)域內(nèi)的用戶(hù)提供全天候、實(shí)時(shí)定位服務(wù),定位精度與GPS民用定位精度相當(dāng);短報(bào)文通信,一次可傳送多達(dá)120個(gè)漢字的信息;精密授時(shí),精度達(dá)20納秒。
在中國(guó)市場(chǎng)上,目前全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)的民用最集中體現(xiàn)在車(chē)載導(dǎo)航儀器上,GPS車(chē)載導(dǎo)航儀器占據(jù)了很大的市場(chǎng)。一臺(tái)普通GPS車(chē)載導(dǎo)航儀器甚至賣(mài)到800元。在費(fèi)用方面,為了競(jìng)爭(zhēng),GPS提供免費(fèi)服務(wù)。
那么,在國(guó)產(chǎn)的GPS——“北斗二號(hào)”投入使用后,會(huì)不會(huì)取代GPS呢?曹沖研究員的答案是否定的,他說(shuō)“‘北斗二號(hào)’和GPS以后將形成競(jìng)爭(zhēng),對(duì)于普通消費(fèi)者來(lái)說(shuō)是一個(gè)好消息,另外,中國(guó)的‘北斗二號(hào)’車(chē)載導(dǎo)航儀將兼容GPS,這樣,使用者將非常方便。”