北斗衛(wèi)星有多少顆
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【北斗,GPS】是根據(jù)客戶需求而寫的,非常具有代表性深入交流研討,在客戶搜索【北斗,GPS】時探索創新,都能通過我們來了解相關(guān)資訊,而且【北斗,GPS】在客戶有需求時提供參考意見實現了超越。
解答五
要這個問題首先需要先科普下GNSS定位原理:
簡單的來說新產品,就是拿電磁波當尺子用,測量到衛(wèi)星之間的距離橋梁作用,然后以衛(wèi)星為球心距離為半徑作球長遠所需,多個球交匯處即唯一確定一個點求索。
由幾何知識我們知道,要唯一確定一個點的三維坐標需要有三組到已知點的距離規模。衛(wèi)星本身可由地面測控站測定軌道穩定發展,其位置是可以很容易由其廣播的電文推算的,可視為已知點÷搫,F(xiàn)在來看距離增持能力,基本公式就是距離=時間差 * 波速,其中波速在真空中就是光速行業內卷。但問題在于服務,計算精確的時間差需要終端和衛(wèi)星的時鐘同步,這在只發(fā)不收信號的GPS系統(tǒng)中是很難做到的(參考計算機網(wǎng)絡(luò)對時原理能力和水平,需要server回應(yīng))。為此異常狀況,需要再額外引入一組方程研究,以聯(lián)合解算出時間差。
至此我們知道無源系統(tǒng)定點需要同時接收3+1顆衛(wèi)星的信號應用創新。
由此得到衛(wèi)星星座設(shè)計的基本原則:
在地球上任意位置提高、任意時間都要能同時看見4顆以上衛(wèi)星。
在地球上任意位置的特性、任意時間都要能同時看見4顆以上衛(wèi)星交流。
在地球上任意位置、任意時間都要能同時看見4顆以上衛(wèi)星提供堅實支撐。
軌道高還不大,信號差、飛得慢信息化技術、誤差大發揮作用,但是單星覆蓋廣、壽命長逐步顯現、所需衛(wèi)星少發揮。
軌道低,信號好快速增長、飛得快開放以來、誤差小,但是單星覆蓋小高質量、壽命短提供了有力支撐、所需衛(wèi)星多。
就看你在4星可見的設(shè)計總原則的基礎(chǔ)上如何去平衡了前景。最終的目的是要信號好意見征詢、誤差小提升、壽命長、成本低(感覺像是悖論是不是的必然要求?)
32還是24星都是權(quán)衡的結(jié)果研究成果,GNSS是個集成系統(tǒng),每個國家各工業(yè)發(fā)展的不均衡性造成輸入的參數(shù)不一樣完善好,星座設(shè)計必然就會不同大面積。
解答六
北斗系統(tǒng)和GPS定位方式和原理上一脈相承。GPS由美國設(shè)計于70年代而成形于90年代問題分析,而北斗系統(tǒng)(正式的北斗系統(tǒng)為北斗二代)啟動于2004年培養,實際上是對GPS的一個模仿。
那么可以說更加完善,北斗和GPS基本相同形式,功能上都是為用戶提供位置/時間信息:用戶持有一臺導航儀,通過接收GPS/北斗衛(wèi)星信號支撐作用,分析出用戶的位置日漸深入。順便說下北斗二代是無源定位,即知識導航儀接收衛(wèi)星信號而不向衛(wèi)星發(fā)射信號同時,所以沒有短信功能互動式宣講。
在具體實現(xiàn)這個功能時,兩個系統(tǒng)在很多方面都是不一樣的模式,比如其他幾位提到的信號頻點自動化,衛(wèi)星星座,坐標系等等高品質。然而既然這兩個系統(tǒng)都是以為用戶提供位置為目的不折不扣,那么核心的差別應(yīng)該是兩個系統(tǒng)在定位精度上的差別。那么其它的不同文化價值,有些是基本上無關(guān)緊要的(比如采用不同的時間/空間坐標系開展面對面,本質(zhì)上只是一種約定俗成),還有一些主要反映在對定位精度的影響上非常重要。
定位精度當然是需求越高越好進一步提升。那么新發(fā)展出來的北斗在與GPS相比時的區(qū)別主要在于 1)GPS里一些由于各種原因我們模仿不了的東西,導致定位精度下降營造一處。 2) 北斗設(shè)計上的一些創(chuàng)新和改進改革創新。
要往下說道具體的實質(zhì)內(nèi)容之前,得首先大概說一下定位的原理及定位誤差的來源取得顯著成效。如果你都了解的話可以跳過下面這段內(nèi)容新模式。
定位的基本原理是通過衛(wèi)星位置和用戶到衛(wèi)星的距離來推算用戶的位置。
看上面(b)圖。如果已知衛(wèi)星1的位置和用戶到衛(wèi)星1的距離組織了,就可以知道用戶一定在藍色的球上的某一點服務體系。當然由此信息不能確定是在哪一點上,因此還需要知道衛(wèi)星2的位置和用戶到衛(wèi)星2的距離搶抓機遇,由此知道用戶一定同時也在紫色的球上的某一點分析,連同衛(wèi)星1的信息,就知道用戶在兩個球相交的圓上面的某一點全面闡釋。然而此時仍不能確定用戶具體是在圓上的哪一點非常激烈,因此需要知道第三課衛(wèi)星(圖c)的信息。由此引人註目,三顆衛(wèi)星可以確定出用戶的唯一的位置領域。 ==衛(wèi)星位置。衛(wèi)星位置引入第一個誤差好宣講,即對衛(wèi)星位置的測量不可能是完全精準的註入新的動力,衛(wèi)星位置的偏差會導致最終定位精度的偏差。
==用戶到衛(wèi)星的距離。這個距離當然不能用尺子量雙重提升,那么給出這個距離的辦法是從衛(wèi)星發(fā)射電磁波,以光速傳遞到接收機長遠所需,然后通過 d = C * (t2 - t1)來求這個距離,其中t1是衛(wèi)星發(fā)射電磁波的時間讓人糾結,t2是用戶接收電磁波的時間規模。這兩個時間要求非常的精確,因為光速C = 3后面八個零至關重要,意味著如果時間t1或t2偏差了0.00000001(8個零)秒的話提供深度撮合服務,這個距離d就會偏差3米。
- t1是由衛(wèi)星上的原子鐘來測量的的發生,因此引入第二個誤差組成部分,即衛(wèi)星原子鐘精度導致的誤差。
- t2是由用戶接收機上的鐘來測量的新的動力,這個鐘的誤差更大(因為原子鐘造價高的過程中,不能放接收機上),因此索性就認為t2是個未知數(shù)廣泛關註,通過在多引入一個方程(即引入第四顆衛(wèi)星)來解這個未知數(shù)促進進步。
第三個誤差,由衛(wèi)星的分布造成的誤差優勢領先。需要一些推導迎來新的篇章,不詳細說了,結(jié)論就是:上面講了四顆衛(wèi)星可以定位,那么定位精度和這四顆星在空中的分布有關(guān)系薄弱點,如果四顆星相互距離較遠(比如一顆在天頂覆蓋範圍,另外三顆在地平線,并且分別在12點積極性,4點和8點鐘方向)奮勇向前,那么定位精度更高一些,如果四顆星都聚在一起(比如都在天頂附近)約定管轄,定位精度會降低一些數據。
下面就上面第一二三個誤差來說北斗GPS的差別。
- 衛(wèi)星位置引入的誤差發揮。要用衛(wèi)星給地面的用戶測量位置顯著,首先要有地面上的監(jiān)測站來測量衛(wèi)星的位置。檢測站的位置是已知的開放以來,那么通過上面類似的原理占,可以測量衛(wèi)星的位置√峁┝擞辛χ?梢韵胂蠹ぐl創作,如果北斗的監(jiān)測站全部都在中國境內(nèi),那么當一顆導航衛(wèi)星運行到南美上空時實事求是,沒有監(jiān)測站可以直接觀測到這顆衛(wèi)星進行探討,因此就不能測量它的精確位置(只能通過牛頓定律什么的推出一個粗略的位置),會導致定位精度下降服務水平。GPS系統(tǒng)依托美國遍布全球的海外領(lǐng)土和軍事基地最新,各種監(jiān)測站隨便建,不存在這個問題處理方法。
- 原子鐘誤差重要作用。貌似我們的原子鐘技術(shù)落后一些,導致這個誤差北斗略大一些習慣。不懂行充足,不敢亂說。
- 衛(wèi)星的幾何分布的積極性。衛(wèi)星網(wǎng)越密集綠色化發展,用戶可用的衛(wèi)星數(shù)目就越多,因此能達到更好的衛(wèi)星幾何分布不久前,從而達到更高的定位精度左右。這點上北斗在一定程度上是有優(yōu)勢的。
GPS設(shè)計有24顆衛(wèi)星綜合措施,分布大概如下圖所示可靠保障,這種星座設(shè)計的目標是保證全球任何地點,任意時刻,有至少四顆可見衛(wèi)星開展。當然這四顆衛(wèi)星的分布不一定很好互動互補。
北斗的衛(wèi)星星座構(gòu)成稍微復雜點。首先有27顆星是類似于GPS的24顆星的意向,軌道稍有差別意料之外,目的是提供全球覆蓋;此外還有8顆地球同步衛(wèi)星形式,其中5顆同步靜止在赤道上空置之不顧,3顆斜同步衛(wèi)星(斜同步即衛(wèi)星維持在同一經(jīng)度上空但并不一直固定在赤道上空)。它們并不是均勻分布在全球數字化,而是都在中國及附近的區(qū)域方便。 這8顆衛(wèi)星對于導航定位來說我看來大概有以下幾個好處:
1. 增加中國及附近區(qū)域的衛(wèi)星數(shù)目,使衛(wèi)星網(wǎng)密度大各領域。
2. 便于監(jiān)測應用領域,由國境內(nèi)的監(jiān)測站即可測量他們的位置,因此衛(wèi)星位置精度更高深入闡釋。
3. 便于搜索衛(wèi)星相關性。在導航接收機初始定位的時候,并不知道天上哪顆衛(wèi)星是可見的物聯與互聯,因此需要漫天搜星穩定,以致延長初次定位所需時間。而北斗由于有同步衛(wèi)星供給,則可以先搜索他們優勢與挑戰,實現(xiàn)更快的定位。另外投入力度,從2012年公布的導航電文來看創造,同步衛(wèi)星播發(fā)的數(shù)據(jù)碼率更快不難發現,因此可以進一步減少初次定位時間貢獻法治。
解答一
GLONASS(俄羅斯的全球定位系統(tǒng))、GPS(美國)發展需要、 COMPASS(即北斗攻堅克難,中國)的一部分和Galileo(歐洲)的衛(wèi)星都運行在地球中軌道(MEO),高度分別為19,100km顯示、20,200km雙向互動、21,500km
、23222km設計能力。別家需要全球覆蓋的的衛(wèi)星數(shù)目分別為24品牌、24和27。先簡單講講GPS。GPS需要24顆衛(wèi)星只是最基本的數(shù)目等形式。這個數(shù)目可以保證全球每個地方任何時刻至少能看見4顆衛(wèi)星技術的開發,通過4個方程可以解出空間三維坐標和時間四個變量。這24顆衛(wèi)星分布在6個軌道面飛躍,每個軌道面有4顆衛(wèi)星更高效。 GPS系統(tǒng)的接收機都是采用無源定位方式(就是接收機不需要發(fā)送信號)。
好重要部署,下面開始講為什么北斗要35顆:北斗的工作原理和和GPS一樣具體而言,而軌道高度比GPS略高比Galileo略低,理論上24顆也能提供GPS一樣的無源定位服務(wù)了——實際上北斗和伽利略一樣用了27顆地球中軌道衛(wèi)星智慧與合力,一個原因是因為他們的軌道高一些喜愛,需要略多數(shù)目保證衛(wèi)星離接收機不太遠,另一個主要原因是這些衛(wèi)星的軌道同GPS不同過程中,只有3個軌道面去突破,每個軌道面9顆,軌道面之間為相隔120°均勻分布達到。這種分布方式是北斗需要比GPS多3個衛(wèi)星的原因智能設備。慢著——沒完呢,北斗不是35顆嗎蓬勃發展,還有8顆哪里去了特點?
這要涉及到衛(wèi)星系統(tǒng)這樣的龐大系統(tǒng)工程的周期問題,上述27顆衛(wèi)星的發(fā)射是漫長的過程重要性,即使是初步覆蓋中國全境也需要20顆左右才能做到又進了一步,從發(fā)射第一顆到最后一顆中間有可能會有10——20年的時間,而且先發(fā)射的使用壽命只有8年——27顆沒有準備齊呢多元化服務體系,老的衛(wèi)星開始往下掉了規劃,顯然這種做法浪費太大了,在前十幾年系統(tǒng)根本不能正常使用深度!如何讓系統(tǒng)盡快工作呢帶動擴大?于是北斗發(fā)明了一個巧妙的想法——首先發(fā)射3顆傾斜同步軌道衛(wèi)星,這些傾斜同步軌道衛(wèi)星高度和地球同步衛(wèi)星類似開拓創新,繞地球一周也是24小時持續發展,但是軌道并不正好在赤道上,而是和地球赤道面有個夾角促進善治。這種衛(wèi)星在地球固定一個位置看到的軌跡是這樣的類似于日行線的形狀擴大,同經(jīng)線平行的一個8字形(需要一點兒想象力才能理解)。這3顆衛(wèi)星雖然不是完全同地面靜止發揮效力,但是大部分時候中國境內(nèi)仍然能看到新格局,所以對系統(tǒng)立即可用幫助很大——可是還差5顆呢明顯?
這就要回到北斗系統(tǒng)本身來講,北斗除了像GPS一樣用無源接收機工作之外顯示,還有兩個獨到的功能技術創新,就是用有源接收機(接收機主動發(fā)信號給衛(wèi)星)和收發(fā)短報文(衛(wèi)星短信)功能。最后還有5顆地球同步軌道衛(wèi)星就是主要針對這兩個功能都要求發(fā)上去的重要作用。當然持續向好,這5顆星也支持無源定位方式。下圖就是地球同步軌道衛(wèi)星的照片發展基礎,可以看到衛(wèi)星真的不動兩個角度入手,周圍的星星會在天空劃出軌跡。
下圖就是北斗目前的狀態(tài)同期,以及未來最終的樣子生產效率。再強調(diào)一遍:為了能盡早發(fā)揮作用,北斗系統(tǒng)實際上是(不太嚴格地)按照上述3(地球同步軌道)效果、2(地球傾斜軌道)使用、1(中軌道)的順序發(fā)射部署的,甚至傾斜同步軌道衛(wèi)星發(fā)了4顆密度增加。未來理論上來講有效性,只要27顆中地球軌道衛(wèi)星就能完成全球定位功能的覆蓋了,但是3和2兩部分衛(wèi)星主要覆蓋中國及周邊國家機遇與挑戰,對于提高國內(nèi)的定位精度和提供特殊服務(wù)(比如衛(wèi)星短信)有重要作用廣泛關註。
補充:事實上目前GPS正在運行的也不是24顆,而是有32顆衛(wèi)星集成技術;而GLONASS實際上有29顆就能壓製。多出來的星除了做備份,還可以增加系統(tǒng)精度適應能力,比如GPS可以保證絕大部分地方通常能看到至少9顆衛(wèi)星更優美,能明顯提高定位精度。Galileo目前因為歐洲各國扯皮防控,進展緩慢成效與經驗,只放上去4顆(功能不全)的衛(wèi)星,未來什么時候發(fā)揮作用還是猴年馬月的事情深刻內涵。相比之下中國放上去四五顆衛(wèi)星立即就能提供定位服務(wù)和特殊服務(wù)傳遞,加速技術(shù)向市場轉(zhuǎn)化速度融合,這個思路還是非常值得稱贊的深入闡釋。所以,中國人還是有創(chuàng)造力的完成的事情!
不過話說回來物聯與互聯,在北斗系統(tǒng)現(xiàn)在每套近萬元的情況下穩定,利用壟斷的力量強制貨運車輛安裝這種流氓做法我個人表示鄙視。要學到的東西:技術(shù)需要盡早拿到市場上檢驗供給,不要像歐洲人那樣追求完美優勢與挑戰,最好初期就能開始盈利,若有可能可以借助行政力量深入各系統,但是未來還是要靠市場運作解決問題。
再上點兒花絮:谷歌地圖上可以看到所有的衛(wèi)星
這些衛(wèi)星的名字:
解答二
許其鳳教授的一次演講的文字記錄 許其鳳教授,中國工程院院士作用,北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)總工程師相互配合。
原文如下:
感謝大會給我這樣一個機會,來宣傳一下北斗著力增加。
為什么說這樣話呢智能化?這兩年我接觸一些業(yè)務(wù)圈以外的人士,包括用戶處理。好像他們對整個北斗系統(tǒng)的了解不是特別多建設,或者說不是特別系統(tǒng),存在了很多問題助力各行,所以我覺得宣傳是一方面前來體驗,建設(shè)也很重要,讓客戶以及更多的人了解北斗確定性,這樣才可以使用建議。
我主要向大家宣傳衛(wèi)星導航系統(tǒng),也就是北斗系統(tǒng)相貫通。因為在座很多都是產(chǎn)業(yè)界的人士不斷發展,我盡量聯(lián)系一下產(chǎn)業(yè)方面的情況和思路。
我是學校工作的自動化方案,通俗講叫做“書呆子”這個跟產(chǎn)業(yè)不大沾邊緊密協作,有講的不到位的希望大家理解,同時也請批評線上線下。
產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是成敗的標志發揮重要作用,我指的是衛(wèi)星導航系統(tǒng)。衛(wèi)星導航系統(tǒng)成功在于廣泛的應(yīng)用數據顯示,并且取得效益高質量。這個效益不僅僅是芯片制造商的效益,也不僅僅是整機的提供商的效益記得牢,還有應(yīng)用在鐵路上註入了新的力量,對鐵路性能的提高產(chǎn)生什么樣的效益,對大壩監(jiān)測上以及水力發(fā)電有什么效益更多可能性,我理解這個是有廣義的去創新。
另外就是相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是廣泛應(yīng)用的標志反應能力,作為衛(wèi)星導航系統(tǒng),應(yīng)用的方面很多學習。但是相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展結構重塑,標志著廣泛應(yīng)用的程度如何。比如說卡片相機用的很多應用優勢,這個說明數(shù)字攝影取得很大的應(yīng)用「哔|量發展,F(xiàn)在很多人提出這樣的問題,當然可能不是會議的高效節能,會議的時候不提重要平臺,現(xiàn)在 GPS已經(jīng)占領(lǐng)了市場,北斗產(chǎn)業(yè)究竟怎么發(fā)展核心技術?說的更直接了當一點應用提升,不說我的身價性命,就是這點家當投進去保險嗎創造性?這樣的問題我不能回答發展的關鍵。我提供北斗的情況,請大家自己做結(jié)論規模設備。
關(guān)于GPS占領(lǐng)市場真諦所在,北斗到底有沒有出路的問題,使我想到彩電的問題競爭力。80年代是日本的彩電占領(lǐng)我們國家的市場充分,那個時候只要看彩電不是東芝就是夏普 的,到了90年代國產(chǎn)彩電占領(lǐng)了市場集聚,短短的10年競爭力,我們靠什么奪回的市場?一個是相對優(yōu)越的性能狀況,我說的相對優(yōu)越機製性梗阻,不是整個系統(tǒng)的性能完全超過日本,是說在我們中國顯示的更優(yōu)越全過程。
日本彩電因為日本發(fā)射臺離的都比較近集成應用,接受機靈敏度不需要很高,信號強度夠了不負眾望。但是在80高效流通、90年代的時候,我們國家還不是數(shù)字電視精準調控,信號并不是很強統籌發展, 距離也比較遠,因此就出現(xiàn)一個信號。日本的彩電有雪花創新科技,我們國產(chǎn)的彩電沒有。優(yōu)越不優(yōu)越共創輝煌?優(yōu)越具有重要意義,老百姓就認這個,其實這個就是局部的優(yōu)越大部分,就是靈敏度提高 了強大的功能。
所以相對優(yōu)越的性能是可以做到的,還有一個就是相對低廉的價格解決方案。彩電是做到了優勢,我想我們的衛(wèi)星導航產(chǎn)業(yè)應(yīng)該也可以做到。另外是方便快捷的服務(wù)增產,因為我們的生產(chǎn)商便利性、銷售商就在本地,因此你只要出了問題行動力,你打電話就會有人來維修提供有力支撐。靠著這三條保供,十年的時間我們把日本的彩電市場趕走自行開發,我們把彩電市場奪回來了。
衛(wèi)星導航系統(tǒng)的性能責任,是性能相對優(yōu)越的基礎(chǔ)應用情況,我們說性能要優(yōu)越包括兩個方面,一個是我的接收機組建、我的用戶系統(tǒng)表現,我的整個系統(tǒng)性能好,還有一方面就是產(chǎn)業(yè)界有自主權(quán)的深刻變革,就是心里有數(shù)的相互配合,但是沒有數(shù)的就是整體的性能如何。
關(guān)于北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)怎么樣著力增加,有人說不錯智能化,又是我們國產(chǎn)的、自主知識產(chǎn)權(quán)處理、雙贏等等一大堆技術研究,如果有人對我這么說我是不信的,你光給出這樣的結(jié)論和標題我信不過開展研究,就是得拿出具體的東西姿勢,我自己會判斷,就是究竟有沒有優(yōu)勢首要任務,我試圖在這方面做點嘗試綠色化,因此我的報告沒有結(jié)論不同需求,我只介紹情況。
在座的專業(yè)可能差距比較大保持穩定,我簡單把衛(wèi)星導航系統(tǒng)說一遍總之,衛(wèi)星導航系統(tǒng)是由一定數(shù)量分布的衛(wèi)星,包括衛(wèi)星的高度支撐作用、衛(wèi)星的傾角研學體驗、衛(wèi)星的軌道組成的空間部分,這個叫做衛(wèi)星星座最為突出,比如GPS是由24顆組成的落實落細,叫做中軌衛(wèi)星MEO。還有一部分是地面監(jiān)測站不斷觀測所有的衛(wèi)星高效化,對所有衛(wèi)星計算軌道製高點項目,計算鐘差。
通過注入站將軌道範圍和領域、鐘差參數(shù)注入到衛(wèi)星認為,用戶接收機利用衛(wèi)星發(fā)播的測距信號測距,依靠衛(wèi)星的位置新趨勢,用測量的距離解算自身的位置反應能力。如果簡單點就是這三點。
避短揚長的北斗星座設(shè)計學習,一般都是揚長避短結構重塑,為什么是避短揚長呢?這個是故意的應用優勢,合適不合適大家來判斷高質量發展。首先說發(fā)展的瓶頸,我這里側(cè)重講不利條件高效節能,這個也是和大家習慣不是很一致影響力範圍,首先強調(diào)我們有多少有利條件,然后再想有什么不利條件培訓。作為我的觀點來講不合理波動,不利條件更重要。
因為你漏掉一個有利的條件重要工具,后果很可能是沒能錦上添花的積極拓展新的領域。如果你漏掉一個不利的條件,后果可能是顛覆性的更優質。作為發(fā)展衛(wèi)星導航相對開放,因為我們是后發(fā)展的,在我們前面有GPS,我們完全可以發(fā)展GPS發(fā)展我們國家自己的系統(tǒng)拓展應用,我們也學習生產創效,但是不能完全照搬。全面照搬是最簡單的問題管理,也是最省事的問題優化上下。但是我們學習GPS還是遇到一些問題,這個是很難在全球布設(shè)監(jiān)測站敢於挑戰,我們說高精度定軌需要衛(wèi)星全弧段的監(jiān)測不斷創新。比如我就測一小段建立和完善,這個圓畫不準的提供了遵循。
有一個實際的數(shù)據(jù),衛(wèi)星位置的誤差大型,左邊是有監(jiān)測數(shù)據(jù)的服務效率,右邊是沒有監(jiān)測數(shù)據(jù),完全靠外推的重要意義,我觀測一小段推一段統籌發展,這個位置誤差會很大,一旦沒有監(jiān)測數(shù)據(jù)體系,誤差會急劇增加生產製造。
對于繞地球的GPS衛(wèi)星是中軌道衛(wèi)星,東西旋轉(zhuǎn)攜手共進。對于這樣監(jiān)測站要全球分布共同,這一點美國可以做,我們做起來有困難經過。我們很難做到全球分布簡單化。
第二個問題就是星載原子鐘相對滯后,依靠衛(wèi)星的位置管理,通過測距來解算定位設計,測距怎么測?就是依靠信號傳播的距離改進措施,距離=傳播時間×光速就此掀開,如果數(shù)字錯一點,那個誤差就大多了今年。所以對于星上的鐘信息化技術,所有的信號都是根據(jù)鐘來發(fā)播的,那就要求很穩(wěn)定的度星載原子鐘良好,那就是10的13次方逐步顯現,大約就是百萬年差一秒。
我們國家星載原子鐘發(fā)展相對滯后,我們也都從美國自動化裝置、歐洲進口很高精度的原子鐘示範,他們知道我們要搞衛(wèi)星導航系統(tǒng),結(jié)果就禁運了有很大提升空間,一臺也不賣給我們運行好。像這樣的兩個問題,我說可以算是兩個瓶頸問題可能性更大,這樣的問題很難在短時間解決部署安排。全球布站,我們很難短時間內(nèi)發(fā)展技術,這個確實有一定困難推廣開來。
我們是想試圖從星座設(shè)計來尋求繞過瓶頸的辦法,當然試圖的途徑很多相對較高,都曾經(jīng)進行過探視資源配置,但是這條路我們走通了。
提到星座設(shè)計我們首先有三種衛(wèi)星軌道相關,這是全球的圖大力發展。一種是中軌衛(wèi)星軌道MEO,高度是兩萬千米生產效率,像GPS產能提升,計劃鐘伽利略都是這樣的高度,繞著全球轉(zhuǎn)節點。
還有一種軌道是同步衛(wèi)星軌道充分發揮,這個是3萬6千千米,就是要在赤道面上動力,同時要維持這個高度同時。同步衛(wèi)星就是跟著地球一起轉(zhuǎn)的高度,只有在這個高度才能跟地球自轉(zhuǎn)一致起來效高性,從地球上來看就是不動的模式。
還有傾斜軌道的同步衛(wèi)星IGSO,這個高度同GEO一樣提升,只不過不在赤道上高品質,GEO是在赤道上,傾斜的角度我們采用是55度支撐能力,在地面上觀察軌道是像“八 字型的”的軌道資源優勢,從地面上觀察來講是有不同的特點。MEO是從東到西繞著全球轉(zhuǎn)特征更加明顯,GEO衛(wèi)星是始終不動的估算,在我們國家上空發(fā)一個GEO講理論,我們隨時隨地都可 以看到的。IGSO衛(wèi)星是南北轉(zhuǎn)不要畏懼,而且有一定的弧度范圍服務為一體。
我們說如果選擇MEO或者IGSO軌道,如果可能繞過前面講的兩個瓶頸逐漸顯現。因為這兩個衛(wèi)星不是東西跑全會精神,是南北跑,這個總跑不出我們國家拓展基地,會離開我們國家的 境內(nèi)集中展示,但是不遠,我們可以看得見體系流動性,就是可以監(jiān)測的到探索創新。這樣我們就增加了跟蹤弧段,IGSO和GEO我可以跟蹤積極拓展新的領域,如果和GPS一樣的MEO配套設備,我們觀測的弧段 那只占全弧段的40%更優質,那個精度就差了相對開放。
在國內(nèi)設(shè)站的情況下,可以實現(xiàn)對GEO和IGSO的全弧度監(jiān)測領域,這樣就解決了我們沒有辦法在全球布站的問題溝通機製,這樣降低了星載原子鐘的要求,要想取得準確 的時間註入新的動力,我可以表好領先水平,比如說是歐米茄,我也可以天天和中央人民廣播電視臺對表雙重提升,一個是表好戰略布局,一個是勤對,如果不能勤對表現明顯更佳,那就是表好狀態。但是如果GEO和 IGSO我隨時可以看得見,我隨時都可以對表指導,因此在國內(nèi)設(shè)站的條件下廣泛認同,可以實現(xiàn)勤對表。這樣降低了對星載原子鐘的技術(shù)要求流動性,給我們國家發(fā)展高精度原子鐘 爭取了時間鍛造,不是不發(fā)展,我們還是要發(fā)展持續創新。但是想立刻拿出來改善,這個拿不出來空白區。這個不像包餃子,這個需要一個國家信息化,有時候需要十年充分發揮,甚至更長。國外比我們時 間還要長充分發揮,我們必須要一個發(fā)展的時間選擇適用。
我們既然避開了兩個發(fā)展的瓶頸,我們還要充分發(fā)揮GEO和IGSO的利用率高的特點設計,我們不是搞全球系統(tǒng)業務指導,而是一個區(qū)域系統(tǒng),我們一會可以看到這個區(qū)域系統(tǒng)究竟有多大就此掀開。
對于區(qū)域系統(tǒng)來講長足發展,我們說這兩種衛(wèi)星的利用率是可以達到80%以上的,對于MEO我們國家的區(qū)域系統(tǒng)來講40%穩步前行,差了一倍結構不合理。利用率高就意味著我們可以用比較少的衛(wèi)星來達到同樣的效能,這個是劃算的各有優勢,投入性能比也比較好效果較好。
在具體設(shè)計當中,經(jīng)過了很多的探測持續,五個GEO和五個IGSO也就是十個衛(wèi)星取得了滿意的效果等多個領域,對于覆蓋區(qū)域大體上也接近地球的三分之一。
作為北斗二號產品和服務,第一期就是區(qū)域系統(tǒng)應用擴展,第二期就是全球系統(tǒng)。第一期星座就是5GEO+5IGSO增多。在赤道上分布了五個紅點活動上,就是地球同步衛(wèi)星,同時在藍色的地方是IGSO衛(wèi)星進一步推進,紅色是不動導向作用,藍色是沿著軌道運動。
如果說按照測距誤差是兩米的話示範推廣,我們可以達到堅持好,甚至更高一點,我們估計一下這個系統(tǒng)究竟怎么樣大幅增加?我們給了一個圖特性,這里分成幾種顏色,綠色等特點、藍色建言直達、紅色多種, 綠色里面是由數(shù)字組成的。如果是6充分發揮,這個就表示24小時之內(nèi)最大的標準差是6米發展成就。藍色的6,這個就不是6米了重要方式,是定位精度16米開展面對面,紅色6是26米。我們最 關(guān)心的是橙色的非常重要,為什么最關(guān)心這個呢進一步提升?這里有很多的藍色的符號,都是美軍在我們國家周邊的軍事基地認為,美軍軍事基地放在這里我們不關(guān)心行嗎系統?不關(guān)心我們很可 能會得到和伊拉克、利比亞重要意義、科索沃一樣的結(jié)局交流等。所以把最關(guān)心的放在這里,我們基本上6米到7米的樣子規劃,我們精度GPS也是一樣提高。
剛才我們還講了,采用這種衛(wèi)星是利用率非常高基礎上,充分利用了利用率高的特點各領域,其實這不是最早的方案應用領域,最早的方案是采用地球同步衛(wèi)星和美國GPS一樣大MEO衛(wèi)星保持競爭優勢,這個方案已經(jīng)上報給***,而且得到了首肯發展機遇。
4GEO+12MEO效果是一樣長效機製,我們最關(guān)心就是北半球,也就是說用16顆衛(wèi)星還趕不上10顆衛(wèi)星的性能好全技術方案,就是我們重新發(fā)揮了IGSO和GEO利用率高的特點分享。總結(jié)起來就是前面的避短揚長信息化,避開我們的瓶頸方式之一,揚長高利用率。
區(qū)域系統(tǒng)有區(qū)域系統(tǒng)的優(yōu)勢新型儲能,系統(tǒng)級的廣域差分創新能力,這個是美國人為了降低民用精度搞的SA,這個就是人為加入軌道誤差和鐘差誤差範圍,就是從30米降低到100 米求得平衡,美國民用最開始測試是30米紮實做,結(jié)果達到的是20多米。但是美國軍方認為這個不行至關重要,因為民用美國人可以用提供深度撮合服務,那世界其他軍方也可以用,那就是降低到100 米的發生,當時為了解決這個問題組成部分,其實也是美國先提出來的,就是差分重要手段。最后發(fā)現(xiàn)比較好就是廣域差分等形式,廣域差分原理很簡單,就是布測一些參考站研究與應用,這些站我是精確知 道的飛躍,我也是利用GPS定位,利用你不對我來反求出來衛(wèi)星軌道偏了多少全面協議。為了做到這一點重要部署,需要建立差分參考站,像我們國家需要20來個工具。
另外需要計算中心智慧與合力,還要通過注入站向地球同步衛(wèi)星發(fā)射,把數(shù)據(jù)發(fā)射給衛(wèi)星重要的角色,地球同步衛(wèi)星再告訴用戶開放要求,這個同步衛(wèi)星是GPS以外的。參考站觀測衛(wèi)星平臺建設,通過注入同步衛(wèi)星向用戶發(fā)播修正參數(shù)服務機製,精度從100m提高至5m左右。
廣域差分有一個特點使用,就是區(qū)域的大幅拓展,不是全球的,我的用戶在監(jiān)測站范圍之內(nèi)用這個東西更加堅強,另外是用戶級的系統(tǒng)與時俱進,GPS系統(tǒng)已經(jīng)建成了,如果要增強初步建立,就是進差 分站搞注入中心綜合運用,再發(fā)同步衛(wèi)星,但是發(fā)播的信號是一樣的的方法,所以不是原來的系統(tǒng)級實事求是,是一個用戶級的系統(tǒng)。它的功能是可以提高軌道和鐘差的精度持續。
它只能提供參 考站內(nèi)的用戶等多個領域,站外就不靈再獲。你是靠站來監(jiān)測衛(wèi)星,求出修正值應用擴展,我們說MEO衛(wèi)星是東西轉(zhuǎn)的體驗區,如果轉(zhuǎn)到東邊,你東邊用戶可以看到這個衛(wèi)星發揮效力,但是你監(jiān)測站測不 到這顆衛(wèi)星新格局,因此就沒有修正值,用起來就不太好用安全鏈,用戶跑到美國在我們這毫無辦法顯示。
美國人像歐洲搞的系統(tǒng)都是這樣,要建立廣域差分系統(tǒng)真正做到,需要建立參考站科普活動、計算中心、注入站強化意識、同步衛(wèi)星長期間,我們計算中心有了、導航系統(tǒng)本身有計算中心現場,導航系 統(tǒng)本身有注入站高端化,導航系統(tǒng)本身就有五顆地球同步衛(wèi)星,因此我們就建立一個系統(tǒng)級的廣域差分的系統(tǒng)我有所應,就在建北斗系統(tǒng)的時候提單產,就把廣域差分系統(tǒng)融在里面。一般 叫做二級監(jiān)測站至關重要,指的就是這個發展空間。
應(yīng)該說這是我們建成的第一個系統(tǒng)級的廣域差分系統(tǒng),顯然這個投資要少的多無障礙,性能也會好的多連日來。同時不僅僅是對一個系統(tǒng),只對北斗進行廣域差分服務(wù)認為,因為同 步衛(wèi)星多,因此在信號編排格式的時候增強,既可以為北斗發(fā)播差分信息重要意義,也可以為GPS,同樣也可以為伽利略發(fā)播差分信息更加廣闊,就是有可能能夠為三個系統(tǒng)服務(wù)的廣域 差分系統(tǒng)規劃。
同時可以為北斗全覆蓋區(qū)提供差分服務(wù),就是我們覆蓋區(qū)是比我們國土要大的多的區(qū)域可以使用,按照一般的廣域差分你必須在國土內(nèi)進入當下。不管用戶在最東邊還是在西邊堅實基礎,你 看到的衛(wèi)星就是十顆IGSO和GEO,這十顆在國內(nèi)監(jiān)測站隨時隨地都可以監(jiān)測重要作用,我可以為廣大的區(qū)域提供廣域差分服務(wù)等地,這個是以前的廣域差分系統(tǒng)所沒能做到 的,當然只限北斗尤為突出,對GPS不靈規定,對伽利略也不靈,也就是監(jiān)測站的范圍之內(nèi)空間載體,對北斗可以更廣泛一些高質量。
另外在建設(shè)階段可以規(guī)避一些風險,最主要的技術(shù)風險就是軌道開始的時候可能測不準重要組成部分,我們的鐘差也可能測不準流程,廣域可以進行很好的修正,可以規(guī)避一時達不 到設(shè)計指標所帶來的影響勃勃生機,達到很好的結(jié)果上高質量。正像我們前面講的,在GPS做廣域差分的時候廣度和深度,我們可以從100 米提高到5米深入交流,我們開始做也不至于差到這個程度,從某種意義上講加強宣傳,這個是很主要的規(guī)避風險的的措施臺上與臺下。
我們講到北斗的情況,盡管是很簡略的技術發展,我們可以把北斗的特點綜合的講的敘述一下集聚效應。實際上衛(wèi)星導航系統(tǒng)是很復雜的系統(tǒng),有很多方方面面的問題重要手段。
第一個是繞過發(fā)展階段技術(shù)瓶頸互動講,充分利用區(qū)域的有利條件。
第二個是性能投入比比較高的系統(tǒng)像一棵樹。
第三個是具有系統(tǒng)級廣域差分的系統(tǒng)過程中,覆蓋最大的差分導航系統(tǒng)。
另外能夠規(guī)避主要的技術(shù)風險能運用,具有位置報告的功能達到。位置報告北斗1號就具備,北斗2號繼續(xù)使用下來不可缺少。位置報告就是搞GPS行業分類,如果一個車出去了,我可以知 道我現(xiàn)在在哪?但是我家里不知道發展邏輯,要想讓我家里知道凝聚力量,那就需要通訊設(shè)備。但是作為一個系統(tǒng)本身聽得進,就具備這樣的功能新的力量,這個是很重要的。
如果說我需要位置報告更多可能性,需要把我的位置報告給指揮部去創新,比如我漁船出海了,我需要把位置隨時報告給指揮部緊迫性,如果有臺風指揮部會隨時告訴我結構,這個就很重要 了。手機系統(tǒng)到海上都不靈了高效,因為沒有基站溝通協調,衛(wèi)星系統(tǒng)可以,可以通過衛(wèi)星系統(tǒng)體系。但是衛(wèi)星設(shè)備有多大呢保障性?GPS用戶機手掌這么大,GPS輔助設(shè)備大很多責任製,我 說的是衛(wèi)星通訊設(shè)備十分落實,而不是手機。如果沒有基站怎么辦規則製定?還有就是很重要的備份手段製造業。
比如說汶川地震的時候,很多通訊手段不靈了關規定,所以中央不知道汶川震到什么程度發展基礎,災(zāi)情怎么樣,多大范圍都不知道建強保護。最早把消息傳出來的是我們搶險部隊帶的北斗接收機同期,相當于短信發(fā)播出來的,這個是最早得到的消息使命責任。當然也有遺憾效果,這種消息報了幾天就沒有了,因為沒電了調整推進。當然北斗1號耗電量比較大狀況,這個也是不足 的地方,這個也是具有優(yōu)勢的地方機製。
北斗是第一個實現(xiàn)三頻發(fā)播的衛(wèi)星導航系統(tǒng),美國人GPS現(xiàn)代化要增加一個頻率集成應用,為什么發(fā)播這個頻率探討,因為民用用處很大不負眾望,只有一個頻率,消除不了電頻層調解製度。 當然第三頻還有一個作用就是搜索精準調控。盡管美國人第一個提出來的,但是很可能我們是第一個實現(xiàn)的應用的因素之一。美國人這么早提出來解決,為什么實現(xiàn)不了呢?這里我猜可有點原 因敢於監督,因為美國系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)上去了幅度,壞一個發(fā)一個三頻衛(wèi)星上去,要全壞了重要的作用,那得壞30個貢獻。那倉庫存了十幾、二十個衛(wèi)星穩中求進,那些存的衛(wèi)星不是第三代的統籌,不是現(xiàn)代化 的,因此從經(jīng)濟上考慮協同控製,現(xiàn)在把庫存放上去振奮起來,開始達到壽命期的衛(wèi)星補發(fā)還不是現(xiàn)代化的,這樣看來可能還需要一段時間利用好,但是我們現(xiàn)在就是三頻發(fā)射深入各系統。
剛才說了優(yōu)勢的地方,也有不足的地方尤為突出。一個是GEO衛(wèi)星工作期間有斷點規定,按照規(guī)定GEO需要軌道微調(diào),因為天上只有一個赤道空間載體,高度是三萬六千公尺高質量,所有 通訊衛(wèi)星都擠在圓弧上,所以國際電聯(lián)有規(guī)定保護好,每個衛(wèi)星有一個規(guī)定組建,你向左、右不能偏出一度特點,衛(wèi)星一偏0.1 度深刻變革,就馬上調(diào)整回來。這是按照規(guī)定要做的和諧共生,這個不是我們的事質生產力,我們只是遵守。但是有一段時間會影響到定軌精度,我們能夠達到衛(wèi)星導航的系統(tǒng)先進的解決方案,需要兩天到三 天的觀測數(shù)據(jù)拓展,但是只要進行軌道微調(diào),這個從現(xiàn)在開始就不是原來的軌道宣講活動,而是新的軌道不斷進步。對于新的軌道必須觀測兩天到三天的數(shù)據(jù),你才能訂出比較準確的有滿 足條件效率。那這三天你衛(wèi)星怎么辦規模?這衛(wèi)星不能用了,這就是一個問題講道理。
對于這個問題發展目標奮鬥,現(xiàn)在的辦法就是快速定軌,就是精度差這么一點全面革新,但是我也能用作用,而且這個工作還再繼續(xù)進行,我們爭取更短的時間行業分類,使得工作的斷點盡量縮短技術特點。 我們通過系統(tǒng)級廣域差分,新軌道廣域差分不需要很長的時間發展邏輯,很短時間就可以測出來凝聚力量,甚至幾秒鐘就可以測出來,這時候一旦發(fā)生軌道微調(diào)聽得進,我就可以用這套系統(tǒng) 及時發(fā)布修正值新的力量,這個需要更高的數(shù)據(jù)更新率,原來就不太適用便利性,這個是可以解決的技術(shù)更高要求。
第二位置報告或者短信通信含有小功率的發(fā)射,這個比北斗1號壓縮更短了新技術,而且資源有限共同學習。我們在北斗1號宣傳的時候講,通訊可以進行短報文深入,用戶真的發(fā)展 起來效高,你會發(fā)現(xiàn)不夠用。那時候說是150萬/小時次服務(wù)基礎,但是我們時間每小時的數(shù)還除3600秒性能,就是每秒可以服務(wù)多少,這樣的容量大家都用對外開放,都用就塞滿 了技術創新,就服務(wù)不了深入交流研討。北斗2號同步衛(wèi)星5個,另外在報文上可以做點文章設施。
還有一個問題需求,因為發(fā)射功率堅定不移,就容易暴露組合運用。從軍事來講容易被對方偵查到,或者有被偵查到的可能迎難而上。再有就是功耗體積都不容易下來積極,解決辦法就是按需求分 配。并不是所有的用戶都需要報告堅持先行,并不是所有的用戶都需要短信產業,你不必都拿這種接受器,也不必都生產(chǎn)這種接受器情況較常見,而且我也不是每秒都來發(fā)報可持續,或者每分鐘都 報告,你汽車跑出去了體製,三五分鐘報告一次足夠了構建,有的甚至半小時都沒有動。比如我指揮全球的系統(tǒng)服務延伸,就沒有必要幾秒鐘報告一次共創輝煌,這個也是按需求分配。另外合 理的控制和利用資源研究,這個資源是有限的高效,就是怎么樣合理的控制。
比如普遍的短信不能發(fā)了提高,這個不是笑話機構,真有這種事。還有局部地區(qū)功率增強遜于GPS交流,我在天津地區(qū)的信號可以增強基礎,GPS可以增強30分貝,我們只可以增強15分貝的樣子推進一步,我們抗干擾能力不如GPS經過,這個等待二期工程的改進。
還有就是一些技術(shù)細節(jié)和銜接的問題力度,作為一個復雜系統(tǒng)明確了方向,需要發(fā)現(xiàn)和改進的磨合期,請大家耐心一點勇探新路,不是系統(tǒng)發(fā)在天上就達到系統(tǒng)指標單產提升,對于復雜的系統(tǒng)不大 容易做到這一點傳遞。我們的技術(shù)指標是按照美國GPS差不多的指標來定的,但是美國人從發(fā)射衛(wèi)星開始勞動精神,到達到所謂的技術(shù)指標開展攻關合作,是發(fā)展二三十年,一開始就沒有這 個精度預下達,也沒有這個性能的有效手段,所以對于各級領(lǐng)導和級別用戶要有耐心。
當然也有性急的同行方案,去年我就聽到這樣的報告關鍵技術,就是北斗和GPS放在一起比,北斗不如GPS深入,這個話不是這么說的技術研究。我說你做實驗的時候,北斗做實驗的時 候有幾顆開展研究,他說有5顆姿勢,如果用GPS相比,你用GPS12顆衛(wèi)星和北斗5顆比首要任務,這個怎么對比綠色化?這個就是年輕同志太性急,如果對比我建議放在見面推動,這種實驗做的很有意義相對較高,但是不能用來對比,而是證明北斗系統(tǒng)可以工作的信息,至于精度以后再說相關。
也就是說北斗系統(tǒng)不會像GPS這么成熟,也就需要一定的磨合期豐富內涵。我認為優(yōu)勢的地方和不足的地方都如實報告給大家生產效率。
我們2020年要搞全球系統(tǒng),北斗2號的二期工程適應性,我們區(qū)域增強的全球系統(tǒng)節點,全球都可以導航,就是在我所關(guān)心的區(qū)域的精度最好落地生根、性能最好超出其他地區(qū)的特點。 因為軍用、民用都是我國在內(nèi)的較大的區(qū)域性有效保障,我們增強就是把類似于GPS的系統(tǒng)大數據,比如27顆MEO全球轉(zhuǎn)的衛(wèi)星,又把IGSO和GEO加起來了講實踐,這樣就是 兩個區(qū)域星座的疊加數字技術,這個性能要好多了奮戰不懈。
比如說GPS衛(wèi)星27顆我可以全都看到,再疊加這8顆衛(wèi)星我就可以看到35顆衛(wèi)星措施。
星際鏈路示意大大縮短,我們衛(wèi)星對衛(wèi)星進行測距,這樣就構(gòu)成一個高精度的多面體緊密相關,我監(jiān)測站觀測可以看的見的衛(wèi)星更默契了,中心站對諸衛(wèi)星進行定軌,這就是一種方式共同學習。
還有就是對衛(wèi)星地面的標靶順滑地配合,主衛(wèi)星對諸衛(wèi)星定軌,計算各個衛(wèi)星的軌道再發(fā)給各個衛(wèi)星效高,這個解決了跟蹤比地面站跟蹤更高,因為天空衛(wèi)星對衛(wèi)星的觀測沒有大氣的影響基礎,而且頻率更高性能,也可以很穩(wěn)定的工作,這個就意味著分辨率增高了集中展示。
這兩種模式究竟采用哪種實力增強,現(xiàn)在都在討論當中。這個首先是美國人提出來的探索創新,到現(xiàn)在恐怕提出來快30年了帶來全新智能,他是叫做衛(wèi)星自主定軌,就是衛(wèi)星自己就把軌道定 了新產品。但是到現(xiàn)在為止去完善,從提出來看已經(jīng)30年了,沒見它有像樣的成果公布長遠所需。測距很容易實現(xiàn)求索,但是跟地面建立不起聯(lián)系,從坐標系統(tǒng)的定義來講規模,你只進行測距是 相視性穩定發展,就是可以轉(zhuǎn)和跑,但是跟地面沒有聯(lián)系聯動,從軌道來講增持能力,沒有定向。作為這么遠衛(wèi)星行業內卷,兩萬多公里追求卓越,衛(wèi)星跟衛(wèi)星之間的距離超過這個數(shù),定向是非常困難的能力和水平, 精度是千分之幾秒覆蓋,這樣理論上可以做到異常狀況,太空望遠鏡可以做到,但是如果每各衛(wèi)星都裝太空望遠鏡高效,這個成本和工藝都帶來相當大的問題應用創新。美國人說,我們理論上 是可以做到自主定軌機構,但是代價比較大的特性。
我們不是為了自主定軌,我們要解決的是不能全球布站的問題基礎,我們把問題簡化了提供堅實支撐,指標落地了。為什么不提自主定軌呢實踐者,現(xiàn)在很多人還在提我們是自主定軌取得明顯成效,其實也不完全是,還是靠地面站數據。
美國的出發(fā)點是什么創新的技術,我一旦地面站遭到對方攻擊,我可以自主定軌顯著,不影響導航快速增長。首先中國把衛(wèi)星打掉了,美國俄羅斯都打占,至少這三個國家都具備摧毀衛(wèi)星的 能力高質量,在這種情況下,如果把你衛(wèi)星摧毀了激發創作,還搞什么自主定軌前景,所以情況變了,觀點也要變提升,當然這是我個人的看法大大提高。
十年來我們原子鐘取得快速發(fā)展,屆時渴望取得突破研究成果,預(yù)計2020年實現(xiàn)取得了一定進展。
最后一個問題是北斗與相關(guān)產(chǎn)業(yè),標題列出來了大面積,我發(fā)現(xiàn)我沒有能力把問題講下去積極參與,因為需要又懂得北斗系統(tǒng),知道技術(shù)很清楚培養,又對產(chǎn)業(yè)很熟悉交流研討,又對用戶很熟悉,這個是要掛兩頭的形式,上掛系統(tǒng)建設應用,下掛用戶支撐作用。
有些想法提供給客戶,與其他系統(tǒng)相比動力,北斗的區(qū)域在于優(yōu)勢同時,不是全局的優(yōu)勢,而是區(qū)域的優(yōu)勢效高性。就像解放戰(zhàn)爭的時候模式,國軍兵力200萬,共軍30萬互動互補,就全 局來講國軍是有優(yōu)勢發揮重要帶動作用,但是在局部來講,共軍聚集大量人群意料之外,這樣可以取得局部優(yōu)勢文化價值。我們說北斗的優(yōu)勢,目前來看就是在這里系統,我并不是全面比GPS怎么樣非常重要,而 是我在關(guān)鍵區(qū)域和GPS相差不多,甚至還比他強空間廣闊。
北斗比較安全,舉一個例子改革創新,我們現(xiàn)在的通訊系統(tǒng)知識和技能,不管GSM還是CDMA都需要時間同步和頻率校準,都用的GPS新模式,有一些在河南省某地區(qū)實現,兩三天手機全 不靈了,就是因為有一個研究所做了一個時間組織了,把GPS干擾了服務體系,所以時間同步都不行了,因此系統(tǒng)就不干活了搶抓機遇,事后發(fā)現(xiàn)是時間同步問題分析。如果美國人搞一點小貓 膩的話,那就不是兩三天問題全面闡釋,也不是局部地區(qū)的問題非常激烈。
另外我們具備開發(fā)雙系統(tǒng)應(yīng)用的有利條件,雙系統(tǒng)就是我的模片既可以做GPS又可以做北斗引人註目,并不是做雙系統(tǒng)領域。去年有一個學者說,做雙系統(tǒng)是北斗“傍大款” 這個問題不能這么說好宣講,雙系統(tǒng)應(yīng)用最早是美國人先搞的註入新的動力,那個是GPS和另一個系統(tǒng)雙應(yīng)用領先水平,雙系統(tǒng)一方面是一個系統(tǒng)出問題,一個做補充雙重提升,兩個系統(tǒng)同時用會有提 高設計能力,性能會提高很多。用戶不關(guān)心精度是7.8米還是8.7米範圍,還是很關(guān)心在北京用很好求得平衡,但是在天津為什么不行。這種問題就可以大大緩解空間廣闊,我們做過實驗至關重要,作 為GPS高度角大于35度的衛(wèi)星,需要四顆衛(wèi)星才能定位服務品質,所以在城市經(jīng)常出現(xiàn)這個問題的發生,對于打仗復雜地形也容易出現(xiàn)。這個就不是三顆多影響,而是變成七顆新的動力,這 個問題就可以大大緩解。
主要看性能提高上發展契機,實際上GLONASS一開始是在1990年廣泛關註,20年前就已經(jīng)有了雙系統(tǒng),所以說“傍大款”我是不同意的發力,不知道年輕同志對于Ashtech開發(fā)雙系統(tǒng)怎么看優勢領先,我估計那個時候他還太小。
應(yīng)用雙系統(tǒng)比任何一個單系統(tǒng)更具有優(yōu)勢共創美好,不單純的是補缺推動並實現。國內(nèi)有目前唯一的廣域差分,當時國內(nèi)廣域差分沒有健全覆蓋範圍,GLONASS根本沒有優化程度,我們可以對GPS和伽利略都可以進行差分。對于產(chǎn)業(yè)來講奮勇向前,我希望要充分利用系統(tǒng)的優(yōu)勢不斷豐富,來創(chuàng)造優(yōu)勢的產(chǎn)業(yè),謝謝大家數據!
解答三
首先創新的技術,軌道越高,所需衛(wèi)星總數(shù)越少顯著,因為每個衛(wèi)星覆蓋的面積更大快速增長。原答案中"需要略多數(shù)目保證衛(wèi)星離接收機不太遠"是完全錯誤的。北斗和 Galileo 會適當增大衛(wèi)星發(fā)射功率以保證地面接收到信號的信噪比,而不是增加衛(wèi)星數(shù)初步建立。
其次綜合運用,GPS 六個軌面,并不一定比北斗和 Galileo 的三軌面設(shè)計更優(yōu)的方法。事實上實事求是,四大 GNSS 系統(tǒng),只有 GPS 用了六軌面落到實處,其他三個系統(tǒng)都采用了三軌面服務水平。下面這篇論文詳細說了為什么 Galileo 選擇了三軌面。
Article Abstract
最后技術創新,我來簡單回答一下為何北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)需要 35 顆衛(wèi)星才能覆蓋全球處理方法,而 GPS 只要 24 顆就夠了。關(guān)鍵在于如何定義"夠"持續向好。
在設(shè)計 GPS 的時候習慣,"夠"的定義是保證地球上任何地點任何時間都可以定位——能看到至少 4 顆衛(wèi)星。按照這個要求進展情況,在六軌面和軌道高度 20,200km 的前提下的積極性,只要 21 顆衛(wèi)星就夠了。所以至關重要,GPS 選擇了 21 工作衛(wèi)星 + 3 備份衛(wèi)星的基礎(chǔ)星座不久前。同時代的 GLONASS 的設(shè)計是三軌面 21 工作衛(wèi)星 + 3 備份衛(wèi)星,同樣可以保證全球任何時間都能看到至少 4 顆衛(wèi)星提升行動。
在實際運行中(1990 年到現(xiàn)在)綜合措施,GPS 衛(wèi)星數(shù)總是多于 24 顆,很多時候有 32 顆在天上自然條件,超過 30 顆可用。這樣開展,地球上很多地方都能看到 8 顆以上衛(wèi)星(開闊地互動互補、無遮擋)。人們發(fā)現(xiàn)多出來的衛(wèi)星可以提高 Geometric Dilution of Precision (GDOP) 進而提高準確度(accuracy)意向,并且可以通過 RAIM (Receiver autonomous integrity monitoring) 提高完好度(integrity)意料之外。RAIM 需要至少 6 顆衛(wèi)星才能有較好的性能。
所以形式,在設(shè)計北斗和 Galileo 時置之不顧,"夠"就不僅僅是任何地點任何時間都可以定位,而是要提供盡可能高的 RAIM 可用性(availability)數字化,所以 Galileo 和北斗 MEO 都使用了 27 工作衛(wèi)星 + 3 備份衛(wèi)星的星座設(shè)計合作關系。北斗額外加了 5 顆 GSO 衛(wèi)星提高亞太地區(qū)的性能。
總結(jié):GPS 24 顆衛(wèi)星只能保證基本的定位,北斗 30 顆(或 35 顆)保證了更準確傳遞、更可靠的定位融合。
解答四
第一代北斗衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)
一代的北斗屬于區(qū)域性的有源導航定位系統(tǒng),特點是投資小相關性、建成快完成的事情,只需要兩顆地球同步衛(wèi)星即可進行導航定位。在有源導航定位系統(tǒng)中穩定,用戶終端對兩顆衛(wèi)星發(fā)射信號改造層面,通過記錄時間差和兩顆衛(wèi)星在空間的距離,地面中心站通過距離交會法求得用戶的平面位置(注意是只有平面位置優勢與挑戰,沒有海拔高程)經驗分享,地面中心站再通過衛(wèi)星將計算結(jié)果告訴用戶。以上就是有源導航定位系統(tǒng)的工作原理創造,我們不難發(fā)現(xiàn)這里面有三個很嚴重的問題:1不難發現、地面中心站承擔了很大部分的任務(wù),資源占用高設備製造,結(jié)果就是用戶數(shù)量收到限制發展需要,無法推廣開來;2管理、用戶終端必須發(fā)射信號顯示,這在戰(zhàn)時很容易就會暴露位置,也很容易使系統(tǒng)失效(只要向衛(wèi)星發(fā)送錯誤的信號即可)效率和安;3設計能力、計算速度慢,而且進度不高深入開展。
第二代北斗衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)
二代的北斗基本就和GPS一樣了更為一致,由于是用偽距絕對定位模型進行定位,所以自然不需要地面中心站進行計算技術的開發,用戶數(shù)量沒有限制研究與應用,于是便能推廣開來。但二代北斗并沒有拋棄有源導航定位的方法而是作為一種特殊功能保留了下來(一般的接收機不會有這種功能就是了)更高效,所以就看到了4*6顆中軌衛(wèi)星+12/13顆傾斜軌道地球同步衛(wèi)星+3——5顆地球靜止衛(wèi)星這樣的空間衛(wèi)星星座組成全面協議。
可能有人會問,為什么一開始要用有源導航定位系統(tǒng)這種精度不高實用意義不強的技術(shù)緊密協作?答案其實是為了占坑越來越重要,但不是占空間位置的坑,而是占無線電頻率坑發揮重要作用。實際上所有全球?qū)Ш蕉ㄎ幌到y(tǒng)都是使用L波段進行廣播醒悟,而L波段中效果好的就只有有限的幾個頻率,誰先占用了就歸誰。所以先用一代北斗占著坑能運用,然后再慢慢發(fā)展達到。
實際上在這個信息化的時代是有必要發(fā)展自己的全球?qū)Ш蕉ㄎ幌到y(tǒng)的,畢竟戰(zhàn)時沒有了導航定位相當于兩眼瞎了不可缺少,沒開打就GG了蓬勃發展,所以才會有歐盟的Galileo,俄羅斯的GLONASS積極回應,印度的IRNSS重要性。
解答七
首先北斗衛(wèi)星現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)射的衛(wèi)星數(shù)量并沒有比GPS的數(shù)量多,GPS的規(guī)劃是24顆衛(wèi)星全球覆蓋多種場景,事實上GPS系統(tǒng)也在不斷的進行更新?lián)Q代多元化服務體系,現(xiàn)在天上可用的GPS衛(wèi)星數(shù)也是超過30顆的,而最近北斗系統(tǒng)成功發(fā)射了第27顆衛(wèi)星擴大公共數據,而題目中所說的北斗衛(wèi)星數(shù)目比GPS數(shù)量多深度。
北斗衛(wèi)星數(shù)量比GPS數(shù)量多,而北斗是區(qū)域性導航GPS是全球性導航核心技術體系?更多的可能是指北斗全球系統(tǒng)規(guī)劃中是35顆衛(wèi)星覆蓋全球開拓創新,GPS系統(tǒng)的規(guī)劃是24顆衛(wèi)星覆蓋全球,而35顆的北斗衛(wèi)星也是能夠?qū)崿F(xiàn)全球覆蓋的必然趨勢,只是目前按照北斗系統(tǒng)的進度并沒有實現(xiàn)全球覆蓋的衛(wèi)星發(fā)射促進善治。
北斗衛(wèi)星數(shù)量比GPS數(shù)量多,而北斗是區(qū)域性導航GPS是全球性導航多樣性?北斗系統(tǒng)的發(fā)展規(guī)劃是三步走發揮效力,第一步是2003年左右實現(xiàn)北斗一號,也叫北斗雙星系統(tǒng)的建設(shè)明顯,主要解決我國衛(wèi)星導航系統(tǒng)的有無問題安全鏈,在這個過程中主要是由3顆衛(wèi)星構(gòu)成的,其中有一顆是備份星創新為先,如果雙星中有一顆衛(wèi)星發(fā)生故障的話可以與另一顆星依然組成雙星定位系統(tǒng)規則製定。
北斗衛(wèi)星數(shù)量比GPS數(shù)量多,而北斗是區(qū)域性導航GPS是全球性導航優化服務策略?第二步是2012年左右實現(xiàn)北斗二號,也叫北斗區(qū)域系統(tǒng)的建設(shè)發展基礎,這個系統(tǒng)主要解決我國和周邊地區(qū)的導航定位問題兩個角度入手。第三步是2020年左右實現(xiàn)北斗全球系統(tǒng)的建設(shè),也叫做北斗三號系統(tǒng)的建設(shè)同期,真正實現(xiàn)全球覆蓋生產效率,而北斗全球系統(tǒng)中規(guī)劃的衛(wèi)星數(shù)目是35顆,包括5顆GEO衛(wèi)星、27顆MEO衛(wèi)星和3顆IGSO衛(wèi)星使用。
北斗衛(wèi)星數(shù)量比GPS數(shù)量多合規意識,而北斗是區(qū)域性導航GPS是全球性導航?另外有效性,在北斗二號系統(tǒng)建設(shè)完成創新內容,到北斗三號系統(tǒng)開始組網(wǎng)建設(shè)之前,北斗系統(tǒng)發(fā)射了5顆試驗星廣泛關註,對北斗三號的新體制等關(guān)鍵技術(shù)進行試驗善於監督。
解答八
衛(wèi)星排布方式不同。
GPS是有6條軌道面就能壓製,每條軌道有4顆衛(wèi)星更合理,所以共24顆。
俄羅斯的GOLONASS與美國的GPS排布類似更優美。
歐洲的伽利略系統(tǒng)各方面,是3條軌道面,每條軌道9顆衛(wèi)星成效與經驗,所以是27顆衛(wèi)星適應性。
我們的北斗脫胎于歐洲的伽利略系統(tǒng),所以也是27顆衛(wèi)星傳遞。
我國考慮到北斗網(wǎng)需要一定時間建立(原來認為是20年)融合,在初期組網(wǎng)不完整時,可能無法使用相關性。所以設(shè)置了3顆過渡時期的衛(wèi)星完成的事情,這樣衛(wèi)星數(shù)不夠時也能先服務(wù)我國的區(qū)域,一共不到10顆我國國土范圍就能有完整信號穩定。這3顆過渡主要是用在斜向同步軌道上協同控製。
另外北斗不同于伽利略系統(tǒng)的是,增加一個地球同步軌道品質,這條軌道上設(shè)立了5顆衛(wèi)星利用好。北斗之所以要設(shè)這5顆衛(wèi)星,則是因為增加了通訊功能解決問題,就是有應(yīng)答機制系列。這樣北斗能讓不同目標間,相互通知對方自己的位置相互配合。
這個功能很重要慢體驗,比如物流系統(tǒng),很多貨柜可能是被自動機械搬運智能化,而操控人員在自己的車輛上巡檢科技實力。那么如果系統(tǒng)都安裝北斗芯片處理,操控人員可以方便知道各貨柜都在哪里,都是怎么個運動軌跡在此基礎上。GPS做不到助力各行,只能知道自己車輛的位置。
最后27+3+5=35顆自主研發。
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