北斗2號衛星

北斗2號衛星

北斗二號衛星導航系統(BD2、Beidou-2)是中國獨立開發的全球衛星導航系統。北斗二號並不是北斗一號的簡單延伸,它將克服“北斗一號”系統存在的缺點,提供海、陸、空全方位的全球導航定位服務,類似於美國的GPS和歐洲的伽利略定位系統。2012年4月30日,中國在西昌衛星發射中心成功發射“一箭雙星”,用“長征三號乙”運載火箭將中國第十二、第十三顆北斗導航系統組網衛星順利送入太空預定轉移軌道。截止2016年6月12日中國共發射了23顆北斗導航衛星,其中4顆試驗衛星,也叫北斗一號,剩下的都是北斗二號。

基本信息

概述

“北斗”導航衛星“北斗”導航衛星
北斗二號並不是北斗一號的簡單延伸,它將克服“北斗一號”系統存在的缺點,將可以提供海、陸、空全方位的全球導航定位服務,類似於美國的GPS和歐洲的伽利略定位系統。中國預計在2015年建成由30多顆衛星組成的,覆蓋全球的“北斗二號”衛星導航定位系統。

北斗二號”衛星導航系統空間段由5顆靜止軌道衛星和30顆非靜止軌道衛星組成,提供兩種服務方式,即開放服務和授權服務。開放服務是在服務區免費提供定位、測速和授時服務,定位精度為厘米級,授時精度為50納秒,測速精度0.2米/秒。授權服務是向授權用戶提供更安全的定位、測速、授時和通信服務以及系統完好性信息。

“北斗二號”衛星導航系統將克服“北斗一號”系統存在的缺點,同時具備通信功能,其建設目標是為中國及周邊地區的軍民用戶提供陸、海、空導航定位服務,促進衛星定位、導航、授時服務功能的套用,為航天用戶提供定位和軌道測定手段,滿足武器制導的需要,滿足導航定位信息交換的需要。

2012年年底,北斗二號系統建成,開始向亞太地區提供服務;計畫在2020年前後,建成北斗全球系統,向全球提供服務。為滿足日益增長的用戶需求,北斗系統將加強衛星、原子鐘、信號體制等方面的技術研發,探索發展新一代導航定位授時技術,持續提升服務性能。此外,還將發射新一代導航衛星,研製更高性能的星載原子鐘,進一步提高衛星性能與壽命,構建穩定可靠的星間鏈路,增發更多的導航信號,加強與其他衛星導航系統的兼容與互操作,為全球用戶提供更好的服務。

正在運行的北斗二號系統免費向亞太地區提供公開服務,定位精度優於10米,測速精度優於0.2米/秒,授時精度優於50納秒。據專家介紹,其定位精度等技術參數與GPS民用信號相當。

開發背景

“北斗二號”全球衛星導航定位系統是建立在“北斗一號”區域衛星導航系統基礎上的。

中國先後在2000年10月31日、2000年12月21日和2003年5月25日發射了3顆“北斗”靜止軌道試驗導航衛星,組成了“北斗”區域衛星導航系統。該系統具備在中國及其周邊地區範圍內的定位、授時、報文和GPS功能。但由於該系統用戶無法保持無線電靜默,也無法在高速移動的平台上使用,“北斗一號”系統不能用於軍事用途。

中國的“北斗一號”系統,與美國和俄羅斯的全球導航衛星尚有較大的差距。

開發原理

中國全球定位系統技術套用協會諮詢中心主任曹沖研究員表示:“北斗二號”就是國產的GPS,只要現在GPS套用的地方,‘北斗二號’就能套用。

全球衛星定位系統是一種結合衛星和通訊發展技術,利用導航衛星為使用者提供測時和測距服務。它包括繞地球運行的多顆衛星,能連續發射一定頻率的無線電信號。只要持有攜帶型信號接收儀,無論身處陸地、海上還是空中,都能收到衛星發出的特定信號。接收儀中的電腦選取幾顆衛星發出的信號進行分析,就能確定接收儀持有者的位置。

除此之外,全球衛星定位系統還具有其他多種用途,如科學家可以用它來監測地殼的微小移動從而幫助預報地震;測繪人員利用它來確定地面邊界;汽車司機在迷路時通過它能找到方向;軍隊依靠它來保證正確的前進路線等。

在全球衛星定位系統方面,有美國的GPS系統、歐盟的伽利略系統、俄羅斯的“格洛納斯”系統和中國即將建立的“北斗二號”系統,使用範圍最廣的就是美國的GPS全球定位系統。

發展歷程

2007年4月14日4時11分,第一顆北斗導航衛星(M1)從西昌衛星發射中心被“長征三號甲”運載火箭送入太空。

2009年4月15日,第二顆北斗導航衛星(G2)由長征三號丙火箭順利發射,位於地球靜止同步軌道。

2010年1月17日,西昌衛星發射中心用長征三號丙運載火箭發射第三顆北斗導航衛星(G1)。

2010年6月2日夜間,第四顆北斗導航衛星(G3)在西昌衛星發射中心由“長征三號丙”運載火箭成功送入太空預定軌道。

2010年8月1日5時30分,第五顆北斗導航衛星(I1)在西昌衛星發射中心由“長征三號甲”運載火箭成功送入太空軌道,這是長征系列運載火箭第126次飛行。

2010年11月1日0時26分,第六顆北斗導航衛星(G4)在西昌衛星發射中心由“長征三號丙”運載火箭成功送入太空,這是長征系列運載火箭的第133次飛行。

2010年12月18日4時20分,第七顆北斗導航衛星(I2)在西昌衛星發射中心由“長征三號甲”運載火箭成功送入太空,這是長征系列運載火箭的第136次飛行,亦是該年中國的最後一次發射。

2011年4月10日4時47分,第八顆北斗導航衛星(I3)在西昌衛星發射中心由“長征三號甲”運載火箭成功送入太空預定轉移軌道。此次發射是長征系列火箭的第137次發射,標誌著中國航天2011年高密度發射拉開序幕,同時也是“十二五”期間的首次航天發射。

2011年7月27日5時44分,第九顆北斗導航衛星(I4)在西昌衛星發射中心由“長征三號甲”運載火箭成功送入太空預定轉移軌道,這是中國北斗導航系統組網的第四顆傾斜地球同步軌道衛星。

2011年12月2日5時07分,第十顆北斗導航衛星(I5)在西昌衛星發射中心由“長征三號甲”運載火箭成功送入太空預定轉移軌道。這是中國北斗導航系統組網的第五顆傾斜地球同步軌道衛星。

2012年2月25日0時12分,第十一顆北斗導航衛星(G5)在西昌衛星發射中心由“長征三號丙”運載火箭成功送入太空軌道,這是長征系列運載火箭第158次飛行。

2012年4月30日,中國在西昌衛星發射中心成功發射“一箭雙星”,用“長征三號乙”運載火箭將中國第十二、第十三顆北斗導航系統組網衛星順利送入太空預定轉移軌道。

性能特點

一是北斗系統空間段採用三種軌道衛星組成的混合星座,與其他衛星導航系統相比高軌衛星更多,抗遮擋能力強,尤其低緯度地區性能特點更為明顯。

二是北斗系統提供多個頻點的導航信號,能夠通過多頻信號組合使用等方式提高服務精度。

三是北斗系統創新融合了導航與通信能力,具有實時導航、快速定位、精確授時、位置報告和短報文通信服務五大功能。

市場套用

在中國市場上,全球衛星定位系統的民用最集中體現在車載導航儀器上,GPS車載導航儀器占據了很大的市場。一台普通GPS車載導航儀器甚至買到800元。在費用方面,為了競爭,GPS提供免費服務。

在國產的GPS——“北斗二號”投入使用後,並不會取代GPS。“北斗二號“和GPS以後將形成競爭,對於普通消費者來說是一個好訊息,另外,中國的”北斗二號“車載導航儀將兼容GPS,這樣,使用者將非常方便。

一箭雙星

2012年4月30日我國在西昌衛星發射中心用“長征三號乙”運載火箭,成功發射兩顆北斗導航衛星,衛星順利進入預定轉移軌道。這是我國北斗衛星導航系統首次採用“一箭雙星”方式發射導航衛星,也是我國首次採用“一箭雙星”方式發射兩顆地球中高軌道衛星。

該次“一箭雙星”發射的兩顆北斗導航衛星及“長征三號乙”運載火箭,分別由中國航天科技集團公司所屬中國空間技術研究院中國運載火箭技術研究院研製。這是中國“長征”系列運載火箭第160次航天飛行。

這次發射的兩顆衛星是北斗衛星導航系統的第十二、十三顆組網衛星。它們的成功發射,對改善和提高北斗衛星導航系統所覆蓋區域的導航定位精度,具有重要意義。

2012年中國還將陸續發射3顆北斗導航組網衛星。按照北斗衛星導航系統“三步走”發展戰略,2020年左右,中國將建成由30餘顆衛星組成的北斗衛星導航系統,提供覆蓋全球的定位、導航和授時服務。

白皮書

國務院新聞辦公室2016年6月16日首次對外發布了北斗衛星導航系統白皮書。儘管白皮書總共只有5800字,首次披露的信息並不多,但這是國家決心的體現,體現出中國對北斗系統的高度重視。打造自主可控的衛星導航系統,既是國家安全需要,更是經濟發展的需要。

專家認為,北斗系統要想取得更大發展,產業化是一條必由之路。

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