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(科普)每个北斗人都应该认真阅读的一篇好文章

文章出处:责任编辑:人气:-发表时间:2016-10-12 09:47【

与GPSGPS系统、GLONASS和伽利略系统相比,北斗系统的星座搭建从一开始就与众不同——我们在“北斗一号”的时代,于2000年首先发射了两颗地球静止轨道卫星(GEO),实现了“双星定位”。这种定位机制需要用户终端向定位卫星发送信号,即俗称的“有源定位”,还需要已知坐标的地面参考站来提供信号修正,以获得可以接受的定位精度。

这样的机制不但看上去很复杂,而且即便如此,定位精度也逊于基于纯中轨卫星(MEO)星座的GPS们,但在当时,却是无奈之举——我们在上世纪90年代的技术能力、综合国力和国民经济发展水平与今天不可同日而语,没有足够好的条件去建设几十颗卫星组成的星座,只能采用最省钱的办法。

也因为此,北斗系统从它诞生之日起,就与GEO卫星结下了不解之缘。

而地球静止轨道偏偏是通信卫星最常用的轨道,GEO卫星也以通信卫星居多。北斗系统的这些个GEO卫星们便被赋予了一般导航卫星所不具备的功能——通信,衍生出北斗系统的特色之一——“短报文”服务。

北斗的早期民用用户——近海的渔民们对于这项服务可谓是爱恨交加。爱的是,可以通过短报文,如同发短信般告知别人自己的状态,恨的则是,由于通道容量限制,短报文也有字符数限制,并且不能支持太多数量的并行用户。

不管怎样,“短报文”都成了北斗的标志之一,直到今天,依然不乏用户,依然常常被人提起。

GEO卫星并非与北斗相关的唯一一类地球同步卫星。

为了增加北斗系统对于中国和周边区域的覆盖,提高局部定位精度,我们在条件十分有限的情况下,再次开动脑筋,又研制并发射了倾斜地球同步卫星(IGSO)。与GEO卫星一样,IGSO的卫星轨道也是36000公里,自转周期与地球相同,两者唯一的不同,是IGSO的轨道平面并非与赤道重合,而是与之有一个交角。因为这个交角的存在,IGSO卫星运行轨迹在地面上的投影不再是一个点,而是一个南北对称的“8”字。通过对其经度的设置,可以让IGSO卫星的这个“8”字的上半部分恰好覆盖在我国与周边地区,成功的起到预期效果。

可以毫不夸张的说,正是GEO、IGSO这样的地球同步卫星,支撑起了北斗系统的前期功能,让我们在中轨卫星尚未大规模发射的时候,便能够开始使用我们自主研发的卫星导航系统。

随着我国综合国力的增强,在北斗系统建设的第二步——“北斗二号系统”建设的末期开始(2012年),我们才开始密集的发射中轨卫星,使GEO和IGSO卫星们在天上不那么孤单。

卫星的三大功用:导航、通信与遥感,既然我们已经如火如荼的在建设具备导航功能的北斗系统,发展自主的通信与遥感卫星也仅仅是时间问题。

事实上,我国遥感卫星的建设已经开始,在过去几年,“高分”、“资源”和“环境”系列的卫星已经纷纷上天,开始以天眼看世界。

而通信卫星领域,近期也传来消息,航天科技集团与深圳市政府共同组建亚太卫星宽带通信公司,正式启动我国首个全球高通量宽带卫星通信系统的建设。项目总投资近100亿元,目标在“十三五”末期组成全球宽带卫星通信系统。

那么,作为如假包换的100%卫星通信系统,它会对北斗的短报文服务产生冲击吗?我们的观点是,完全不会。

最基本的一点,两者提供的通信服务完全不是同样的类别,所以谈不上“左右互搏”。高通量宽带通信卫星将服务于对于带宽和传输速率要求很高的领域,比如电视转播、互联网流视频、网络视频会议和高清图像传播等,而短报文服务存在了这么多年,由于北斗卫星本身载荷的限制,依然只提供文本服务。两者毫不冲突,看看鑫诺卫星公司推广多年的“海星通”服务吧,它对北斗短报文产生了任何冲击吗?并没有。

更何况,只要拥有北斗终端,便能使用短报文服务,而不会有用户会仅仅为了使用文本服务,还去购买一套高通量宽带通信卫星的终端。毕竟,导航这个北斗系统的核心功能,是后者无法取代的。而如果用户所需要的不仅仅是文本传输服务,完全可以去购买专门的通信终端。不过,这也给北斗系统的GEO卫星升级和新发射提供了一些思路:有没有可能增加载荷容量,在不影响导航功能的前提下,增强通信功能呢?

从一开始的“情非得已”,到后来逐渐发现地球同步卫星带来的收益与好处,我们相信,北斗系统还会继续与它们相伴相惜,在组建中轨卫星轨道的同时,也会进一步发挥地球同步卫星的作用,克服它们的弱项。当35颗卫星的星座完全建成之时,GEO与IGSO们会更加熠熠发光。


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