北斗导航系统——描述导航定位的未来

北斗导航,即北斗卫星导航系统。2000年,我国首先建成了北斗导航实验系统,使我国成为世界上继美国、俄罗斯后,第三个拥有自主知识产权的卫星导航系统的国家,并成为联合国卫星导航委员会的认定供应商,极大地提高了我国在国际上的影响力。

卫星导航系统一直都是反应空间信息重要的基础设施。自建国以来,我国就高度重视卫星导航系统的建设。北斗导航实验系统已成功应用于测绘、电信、水利、渔业、交通运输、森林防火、减灾救灾和公共安全等诸多领域,均产生显著的经济效益和社会效益。如在2008年北京奥运会和汶川救灾中,北斗导航实验系统发挥了其重要作用。

北斗卫星导航系统是由中国自主建设、独立运行,并与世界其它卫星导航系统兼容共用的全球卫星导航系统,可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠的定位、导航、授时服务,并兼具短报文通信能力。

其建设与发展是以应用推广和产业发展为根本目标,不仅要按照“质量、安全、应用、效益”的总要求,还要坚持“自主、开放、兼容、渐进”的发展原则,并按照“三步走”的发展战略稳步推进:第一步,2000年建成了北斗卫星导航试验系统,使中国成为世界上第三个拥有自主卫星导航系统的国家。第二步,建设北斗卫星导航系统,2012年左右形成覆盖亚太大部分地区的服务能力。第三步,2020年左右,北斗卫星导航系统形成全球覆盖能力。

2016年6月12日23时30分,在西昌卫星发射中心,搭载长征三号丙运载火箭,成功发射第二十三颗北斗导航卫星。该星属地球静止轨道卫星。卫星入轨并完成在轨测试后,与其它在轨卫星共同提供服务,将进一步增强系统稳健性,强化系统服务能力,为系统服务从区域向全球拓展奠定坚实基础。

根据北斗系统全球组网建设计划,2018年将率先为“一带一路”沿线国家和地区提供基本服务。2020年形成全球服务能力,建成国际一流的全球卫星导航系统。那时,北斗卫星导航系统将成为全世界空间和时间的基准设施。

在2011至2012年中国第28次南极科学考察期间,我国的科研人员利用严谨的分析研究方法,采集了大范围北斗和GPS的连续实测数据,从信噪比、多路径、可见卫星数、精度因子、定位精度等多个方面,对比分析了北斗和GPS在航线上不同区域、尤其是在远洋及南极地区不同运动状态下的定位效果。

当时的结果表明,北斗系统信号质量总体上与GPS相当。在45度以内的中低纬地区,北斗动态定位精度与GPS相当,水平和高程方向分别可达10米和20米左右;北斗静态定位水平方向精度为米级,也与GPS相当,高程方向10米左右,较GPS略差;在中高纬度地区,由于北斗卫星导航系统暂不完全,导致定位精度较差或无法定位。

北斗卫星导航系统有着强大的军民两用功能,其中民用功能包括个人位置服务、气象应用、道路交通管理、铁路智能交通、海运和水运、航空运输、应急救援和引导放牧等。

目前,北斗卫星导航系统步入了全球系统建设道路,为更好地支持国家经济和国防战略,广大科技工作者将继续用他们的智慧谱写北斗更加崭新的篇章。

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