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登录日期：2017-02-24 【编辑录入：lrylry】 文章出处：《解放日报》2017年2月24日第10版 |
| 北斗导航：来自星星的灯塔 |
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作者：徐颖
阅读次数：5106
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不久前，中科院光电研究院最年轻的研究员和博士生导师徐颖做客“SELF 格致论道讲坛”，讲述了中国北斗卫星导航系统的成长之路
卫星导航系统，是距离我们一群2万公里的“星星”。它们不会发光也不会发热，甚至肉眼没有办法观察到它们，但它们在为我们提供着位置服务。
卫星导航系统简称为GNSS系统，在GNSS 俱乐部中一共有4位“VIP会员”，除了大家熟知的美国GPS系统以外，还有俄罗斯的GLONASS 系统、欧盟的伽利略系统以及我们国家自主建设的北斗卫星导航定位系统。
北斗卫星导航定位系统，是我们国家自主建设的卫星导航定位系统，现在正处在建设和应用推广的阶段，它由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成，北斗卫星导航系统预计将在2020年提供全球性的服务。
在GNSS俱乐部中，会员小伙伴们最关心的是什么？大家最关心的是频率资源问题。频率资源是一种国际上公用的资源，所有频率资源都要向国际电联提出申请，由国际电联进行划分。就像高速公路的车道一样，每一个系统都有它自己的车道，不然的话会发生撞车。
在卫星导航系统建设的初始阶段频率资源相对比较充沛，而到了北斗系统和伽利略系统建立的时候，频率争夺战就非常明显了。当时伽利略系统已经提前申请了频率资源，但是后来欧洲出现了经济危机，所以伽利略系统资金链断了。根据国际电联“先到先得”的规定，哪一个国家能够先把这颗卫星发射上去，并且由这颗卫星发射了这个频率的信号，以后这个频率资源就是你的了。
2007年4月17日是北斗卫星所申报的频率资源的最后期限，必须提前发射卫星，这在我国航天史上是非常罕见的。
4月14日的凌晨4点07分，发射现场又发现新的问题。火箭有一个连接器没有按照规定脱落，如果3分钟内不能解决这个问题的话，对火箭、卫星甚至发射场都会是灭顶之灾。当时的发射指挥员在一分钟之内下了7道指令，解除了危险。4点11分，火箭带着北斗试验星成功升空。
4月15日，卫星实现变轨；4月16日，卫星开始向下发送信号。在距离4月17日北斗申请的频率资源失效前24小时内，中国正式启用了北斗申报的频率资源，也就此拉开了北斗全球系统建设的帷幕。
大家可能会问，北斗系统到底有什么用呢？毫不夸张地说，它就像我们的水、电还有公路一样，是我们社会建设基础的保障。欧盟曾经作过估算，卫星导航服务一旦中断2天，就会给整个欧洲带来超过10亿欧元的损失。
北斗系统的典型应用包括：用于保护野生动物，比如观察藏羚羊迁徙；用于军事上的精确打击；用于海洋渔业；用于大型车辆定位和监控；用于精准农业。
在这里，我想重点强调一下北斗系统在海洋渔业上的应用。在这个应用中，北斗系统不仅提供了位置、导航这样的功能，而且还提供通信功能，渔民在海上能够用北斗系统发短信、报平安。
通信功能到底有什么用呢？给大家举一个简单的例子，大家都看过《鲁宾逊漂流记》吧，有一天一个人漂流到了孤岛上，如果这个时候他选择的是GPS系统，他只能知道自己在什么位置，无法通知别人前来救援，所以他还是只能在荒岛上求生。而如果他用的是北斗系统，情况就完全不一样了，他既可以知道自己的位置在哪里，而且还能够把他的位置发送给方圆几十公里、几百公里以外的人。
那么，北斗系统这么好用，为什么在生活当中我们似乎很少用北斗，而是更多地使用GPS呢？GPS卫星导航定位系统比北斗系统早建设了大约20年，20年的历史鸿沟不是我们的技术一朝一夕能够填补的。GPS系统的应用推广已经非常成熟，比如现在最便宜的GPS芯片可能只要2美元左右，而北斗系统的芯片价格由于量产等原因仍然普遍在100元左右。这是制约北斗系统发展的重要原因。
但是，作为一名卫星导航的普通科研工作者，我坚信，北斗这一艘巨轮在我们的不懈努力下，一定会继续乘风破浪走向世界。
荐稿人：lry 2017-02-24 执行编辑：lry 2017-02-24 责任编辑：zjy 2017-02-24 |
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