北斗步入全球组网新时代 “一箭双星”成功发射“北斗三号” 2018年率先服务“一带一路”沿线国家

我国“一箭双星”成功发射北斗三号卫星新华社发

小知识

北斗卫星三步走

我国于20世纪后期开始探索适合国情的卫星导航系统发展道路，逐步形成“三步走”发展战略：2000年年底建成北斗一号系统，向中国提供服务；2012年年底建成北斗二号系统，向亚太地区提供服务；2020年前后建成北斗全球系统，向全球提供服务。

目前，前两步已实现，中国成为继美、俄之后世界上第三个拥有自主卫星导航系统的国家。

厉害了，我的北斗！

11月5日19时45分，我国在西昌卫星发射中心以"一箭双星"方式成功发射第24颗、第25颗北斗导航卫星，这也是我国北斗三号第一、二颗组网卫星。这是党的十九大之后我国实施的首次航天发射，拉开了北斗卫星导航系统全球组网“战幕”。

根据计划，我国将于2018年前后完成18颗北斗卫星发射，率先为“一带一路”沿线国家提供基本服务；2020年完成30多颗北斗卫星全球组网，具备服务全球能力。与北斗二号相比，北斗三号卫星增加性能更优、与世界其他卫星导航系统兼容性更好的信号B1C；按照国际标准提供星基增强服务（SBAS）及搜索救援服务（SAR）。同时，还将采用更高性能的铷原子钟和氢原子钟。

“新技术使北斗三号的性能得到大幅提升，空间信号精度（SIS）优于0.5m。”中国北斗卫星导航系统总设计师杨长风说，北斗三号的定位精度将达到2.5-5米的水平，并在保留短报文功能的前提下提升相关性能。据新华社

>>解读

北斗三号技术层面领先在哪？

北斗三号啥特点？“三高一多”看点多

航天科技集团五院北斗三号卫星总指挥迟军表示，北斗三号具备高精度、高可靠、高保险、多功能等特点。

——高精度。北斗三号全球导航系统的定位精度将大幅提升，达到2.5米至5米水平。随着北斗地基增强系统提供初始服务，可提供米级、亚米级、分米级，甚至厘米级的服务。届时，中国北斗的精度将与美国GPS相媲美。

——高可靠。北斗是一个系统工程，用户每一次享受到北斗系统的服务，都必须保证有至少4颗卫星提供服务；北斗又是一个全球覆盖的系统，至少需要有20余颗卫星同时提供稳定服务，这决定北斗系统对产品可靠性要求更苛刻。

——高保险。北斗卫星全球导航系统采用多重可靠性“加固”措施，可最大限度地增强系统的保险系数——系统建成后运行卫星数量大于服务必需卫星数；同时，北斗三号卫星还采用了软件冗余、故障自我诊断、故障自我修复等多项措施。

——多功能。北斗除具有短报文等特色功能外，还可将用户位置信息发送出去，让其他人可以知道用户情况，较好地解决了何人、何事、何地的问题。把短信和导航结合起来，是北斗导航系统的一大特色，一个终端，就可以导航、通信兼备。据新华社

北斗能做什么？ 能“管”共享单车乱停放

从抢险救灾到精准农业，从渔业播报到智慧房管……近年来，北斗卫星导航各类高精度位置服务产品以“北斗＋互联网＋其他行业”的新模式，广泛应用到国计民生方方面面。

目前，共享单车都陆续接入了北斗高精度时空定位服务，今后还可对共享单车提供“电子围栏”技术进行管理，一旦自行车没有停在规定区域内，就会影响下次使用，降低共享单车的社会管理成本。此外，北斗三号导航系统可向用户提供精密测量测绘数据，例如测量地震后建筑物的下沉变化等，几毫米的下沉都逃不过北斗的法眼。

当北斗三号导航系统无法用于某些预定操作时，还可以向用户发出告警。这一被称为“完好性监测”的功能，对民航、自动驾驶等生命安全领域的用户来说极其重要。在传统卫星导航中，飞机偏离航线或者跑道时难以快速发现和纠正。而北斗三号卫星可以自主判断出该错误，在几秒内向飞机上的导航终端发出告警信号，以避免事故。相较于美国的GPS、俄罗斯的格洛纳斯、欧洲的伽利略等导航卫星系统，中国北斗首次实现了卫星的在轨完好性自主监测功能。华商报记者 马虎振

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铷原子钟、导航分系统、天线分系统、星间链路……还有火箭动力

星箭都有“西安制造”

据了解，两颗北斗三号卫星的导航分系统、天线分系统、星间链路等全部有效载荷的研制，均出自航天科技集团五院西安分院的北斗团队。而推送两颗卫星升空入轨的长三乙火箭，动力部分则是由位于西安航天基地的航天科技集团六院研制的。

“导航卫星的心脏”西安造

在北斗三号卫星上的铷原子钟被称为“导航卫星的心脏”，它发挥着提供时间基准的作用，其稳定度直接关乎着导航卫星的定位、测速和授时功能的精度。

铷原子钟是由五院西安分院研制的。据专家介绍，北斗三号卫星上的铷原子钟在稳定度指标方面，较北斗二号区域导航系统提高了10倍，达到世界先进水平。五院西安分院铷原子钟产品责任人屈勇晟介绍，2007年4月，西安分院研制的铷原子钟随着我国北斗二号飞行试验星飞入太空并成功开通、锁定。此后，西安分院为我国北斗二号、北斗三号导航系统累计提供国产化星载铷原子钟69台，有力支撑了北斗单行系统工程的建设与发展。

五院原子频标领域首席专家贺玉玲博士透露，西安分院正在研制甚高精度铷原子钟，频率稳定度等关键指标已经实现重大突破，有望在未来将导航卫星的定位精度、授时精度再提高一个量级。

在轨重构可实现新导航功能

此外，据五院西安分院北斗导航副总设计师张立新表示，北斗三号卫星系统还具有有效载荷系统的在轨重构功能，这是一个巨大的创新和提升，与GPSⅢ相比也毫不逊色。

张立新介绍，导航卫星实现定位、导航、测绘、救援等功能，主要依靠有效载荷系统。随着北斗应用越来越广泛，人们对导航卫星可提供的服务需求会有所增加，这时只要改变有效载荷中的部分软件，就能实现新的导航功能。比如，可以通过改变注入软件增加导航信号、改变信号频率等，来解决“导航信号不够用”、“信号质量不好”等问题。此外，卫星在运行过程中可能会出现这样或那样的问题，通过在轨重构就可以及时有效地解决问题。

此外，北斗三号导航系统实现了高轨、中轨卫星及地面站的星间链路互通。链路是北斗三号实现全球导航服务功能的重要手段。张立新介绍，北斗三号的星间链路系统还能与其他类型卫星相关联，从而构建我国的天基综合信息网，实现我国卫星之间的联网，更加高效地互通天地信息。即使地面站全部失效，30多颗北斗导航卫星也能通过星间链路提供精准定位和授时。华商报记者 马虎振 通讯员 张昊 王同心

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