北斗導航用於閱兵 精度達至厘米

在中國上一次舉行大閱兵的2009年國慶,北斗衛星導航系統還只有三顆在軌衛星,而在9月3日舉行的抗戰勝利日大閱兵時,北斗已經擁有近20顆衛星,並在太空助力閱兵指揮運籌帷幄之中。

Beidou-GPS-

北斗衛星導航系統衛星總設計師楊慧在接受《新華社》記者專訪時說,這是中國自行研製的衛星導航系統首次用於閱兵,北斗高精度、高可靠的定位、導航和授時功能使得閱兵指揮在全局上的協調更加方便高效。

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高分二號衛星天安門閱兵日融合影

精度、定位、導航、授時

此前,北京軍區副參謀長王舜在國務院新聞辦公室舉行的紀念中國人民抗日戰爭暨世界反法西斯戰爭勝利70周年紀念活動記者會上說,閱兵訓練中引進了中國自主研製的北斗高精度定位測量技術,配發北斗自動授時系統,製作電子沙盤和閱兵類比仿真系統。

這些手段極大提高了訓練的品質和效益。比如,徒步方隊可以做到人員站立2小時不動,正步行進200米、齊步行進1000米動作不變形;裝備方隊等速時間正負誤差在0.3秒內,距離在正負10釐米以內;空中梯隊達到了米秒不差。

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中國勝利日大閱兵徒步方隊,正步行進200米、齊步行進1000米動作不變形,1.2萬人、50個梯隊 都靠衛星協調。

楊慧說:「從技術層面上看,閱兵不是非用北斗不可,但是使用了北斗會非常便利。」

她介紹,北斗能提供兩類服務,一類是與GPS一樣的無線電導航服務,另一類是北斗獨有的無線電測定服務。北斗之所以具有這一獨特功能,是因為第一代北斗系統建設之初受經費所限,使用的技術是兩顆衛星加地面計算來實現定位導航。使用北斗定位的人需要通過衛星向地面服務系統發出定位請求,地面服務系統利用雙球定位原理解算出用戶的位置並發送用戶,這樣一來地面站可以獲知用戶的位置。而使用GPS的用戶只能知道自己在哪里,並不能讓別人知道自己的位置,這樣的好處是保密。

第二代北斗導航系統在具備了類似GPS的功能同時,依然保留了位置報告功能,用戶可以選擇是否公佈自己的位置。正是這一功能為閱兵指揮提供了便利。

這次閱兵正式受閱約1.2萬人,共編50個方(梯)隊。「這麼多方隊行進,如果光靠人的口令協調非常麻煩。如果每個方隊的受閱人員都帶著北斗導航儀,所有方隊的位置都投影到顯示幕上,方隊與方隊之間,人與人之間的幾何關係就能非常明確、直觀地體現,這樣指揮官在螢幕前就可把每個方隊及個人的位置看得很清楚,真正做到運籌帷幄之中,決勝千里之外。」楊慧說。

此外,北斗具備的精確空間授時功能還能解決受閱官兵的時間一致性問題。「如果兩架飛機要在天空中交叉飛行,靠的是飛行員的高超技巧,同時也需要在時間上控制精準,北斗確保了時間基準的統一。」楊慧說。

1994年,中國正式啟動北斗導航系統建設時,已經比美國的GPS導航系統晚了差不多20年。許多專家曾呼籲,軍事上絕不能依賴GPS,必須要發展本國的定位導航系統。

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中國軍事上不能依賴美國的GPS

中國北斗導航衛星系統建設實施「三步走」戰略:第一步,在2000年建成北斗試驗導航衛星系統;第二步,在2012年建成區域導航系統;第三步,在2020年左右,建成由5顆靜止軌道衛星和30顆非靜止軌道衛星組成的覆蓋全球的北斗衛星導航系統。目前,前兩步已實現,中國成為繼美、俄之後世界上第三個擁有自主衛星導航定位系統的國家。

專家介紹,經過20多年的努力,中國北斗衛星導航系統從落後於GPS導航系統到性能基本相當,實現了從「無」到「有」、由「粗」到「精」的蛻變。現在,北斗導航系統不僅在主要性能上比肩國際先進水準,還具備了區域增強服務、位置報告和短報文等特色服務。

楊慧說,2012年年底北斗區域系統已經覆蓋了東經55度至180度,南北緯55度之間的範圍。在民用領域,北斗目前的定位精度是10米,與GPS定位精度在量級上相當,如果加上地面輔助手段,兩者都能提高到釐米級。

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2020年建成北斗全球系統

「GPS也在不斷改進,下一代將具有更高的定位精度,而將在2020年建成的北斗全球系統的設計目標與下一代GPS相當。」楊慧說。

據瞭解,7月25日中國新發射的北斗第18和19顆北斗雙星之間已經搭建了星間鏈路,實現了太空「對話」。這兩顆衛星將為後續的全球組網奠定基礎。新一代北斗衛星不僅在速度、精度、重量等指標方面都比「前輩們」更上層樓,還能實現智慧化的自主運行。

楊慧介紹,北斗系統獨具的位置報告和短信服務相結合的特色,既能知道「我在哪里」,也能知道「你在哪里」,已在中國經濟社會多個領域得到了廣泛應用。2008年汶川抗震救災中,在通信中斷情況下,北斗向指揮部及時傳遞了災情。
衛星導航系統產值上看4000億元

北斗系統的應用範圍已從交通運輸、海洋漁業、水文監測、基礎測繪、氣象預報等行業,發展到智慧手機、車載導航等大眾電子消費領域。據中國衛星導航定位協會統計,2014年,中國北斗導航產業產值超過100億元(人民幣,下同)。包括三星、華為等在內的智慧手機廠商已推出了約4000萬部具備北斗定位功能的手機。在車載導航領域,國內外已有20多個品牌、200多款車型的北斗車載導航儀。未來,北斗將會進軍更多資訊化領域,還將與智慧城市緊密相連。

專家預計,到2020年,中國衛星導航系統產值將超過4000億元,以往由GPS壟斷市場的局面就此改變。

不僅如此,北斗率先進入東南亞國協(ASEAN)與南亞市場。目前,已有寮國、汶萊、巴基斯坦等國家開始採用北斗導航系統。■

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