高精度、高安全系數…北斗三號如何服務全球

　　人民網北京11月6日電（趙竹青）11月5日，中國自主研制的北斗三號全球導航系統首發星北斗三號雙星成功發射，拉開了北斗系統全球組網建設的大幕。

　　高精度定位 為地面提供多樣化服務

　　北斗三號導航系統可以在全球范圍內全天候、全天時為各類用戶提供高精度、高可靠定位、導航、授時服務，並具有獨特的短報文通信功能。相較於北斗二號衛星系統，除了覆蓋區域由區域覆蓋擴大到全球覆蓋外，在性能上、系統可靠性上，都有很大的提高。以關鍵指標定位精度來說，會在現有基礎上提高一到兩倍。北斗三號全球導航系統建成后，導航服務能力將處於世界先進水平。

　　北斗衛星導航系統可以為人類生活提供更多服務。例如當前人們使用的共享單車，就可以用高精度定位功能提供“電子圍欄”技術進行管理，大大降低共享單車的社會管理成本。北斗導航系統以其高精度定位的優勢，還可以向用戶提供精密測量測繪數據，例如測量地震后建筑物的下沉變化等，幾毫米的下沉，都逃不過北斗的法眼。

　　北斗三號導航系統還將向國際搜救組織免費提供全球范圍內搜救服務，精確定位受困人員的地理位置，為國際救援貢獻大國力量。此外，銣鐘穩定度的大幅提高，使北斗的授時精度也將大幅提高，可以為金融、電力、電信等行業及部門提供更為精確的授時功能。

　　自主完好性監測 提高無人駕駛安全系數

　　北斗三號導航系統除了提供定位、導航和授時服務以外，還可以向用戶提供完好性服務，即當導航系統無法用於某些預定操作時向用戶發出及時有效告警的能力。完好性監測功能對民航、自動駕駛等生命安全領域用戶來說極其重要。

　　目前，航空導航綜合利用了微波導航、衛星導航等多種手段來保証導航的可靠性和飛行、著陸的安全性。如果飛機發生偏離航線或跑道時，北斗三號衛星就能自主判斷出該錯誤，在幾秒之內向飛機上的導航終端發出告警信號，避免事故的發生。

　　北斗導航衛星的自主完好性監測在未來的無人駕駛上應用將更為廣泛。車載導航有了北斗自主完好性監測的提示，就能及時提醒車載導航設備切換更好、更准確的導航信號，以便自主駕駛系統更安全操作。

　　衛星自主完好性監測是北斗三號的一項新技術，相較於美國的GPS、俄羅斯的格洛納斯以及歐洲的伽利略等導航衛星系統，中國的北斗在世界上首次實現了衛星的在軌完好性自主監測功能。

　　北斗三號導航系統保留了北斗現有系統的短報文服務，即通信功能，這是其他衛星導航系統不具備的能力。目前，短報文功能已在地震救災、搜救驢友等方面發揮了重大功效。

　　在軌重構 給你想要的導航功能

　　航天科技集團五院西安分院北斗導航副總設計師張立新介紹，北斗三號衛星系統具有有效載荷系統的在軌重構功能，這相較於現有的北斗導航系統來說，是一個巨大的創新和提升。導航衛星實現定位、導航、測繪、救援等功能，主要依靠有效載荷系統，而隨著北斗的應用越來越廣泛，人們對於導航衛星可提供的服務需求將會有所增加，這時候，隻要改變有效載荷中的部分軟件，就能實現新的導航功能。

　　例如，通過改變注入軟件增加導航信號、改變信號頻率等來解決“導航信號不夠用”、“信號質量不好”等問題。除此之外，衛星在運行過程中，可能會出現這樣或者那樣的問題，在軌重構就能及時有效的解決問題，這是北斗一號、北斗二號衛星系統所不具備的能力。

　　對於衛星在軌重構，張立新說，“它是對衛星進行維護和升級的重要手段，以后我們的衛星上，可能都會有具備在軌重構的能力。”

　　星間鏈路讓太空中上百顆衛星聯網

　　北斗三號導航系統採取了星間傳輸、地基傳輸功能一體化設計，實現了高軌、中軌衛星及地面站的鏈路互通。在衛星之間搭建的通信測量鏈路被稱為星間鏈路，星間鏈路是北斗三號實現全球導航服務功能的重要手段。

　　“我國在國土范圍之外的地面站很少，星間鏈路能夠讓我們看不見的、在地球的另一面的北斗衛星，與我們頭頂的北斗衛星取得聯系。”張立新說，北斗三號的星間鏈路系統還能與其他類型衛星相關聯，從而構建我國的天基綜合信息網，實現我國衛星之間的聯網。以遙感衛星為例，遙感衛星對全球的地面進行測繪，但隻有衛星經過國土境內時才能將其收集到的圖片信息傳回地面，在天基綜合信息網中，遙感衛星以北斗導航衛星的星間鏈路為通道，能夠實現信息的實時傳輸，更加高效地互通天地信息。

　　據了解，星間鏈路是北斗衛星實現自主導航的關鍵。所謂自主導航，就是指即使地面站全部失效，30多顆北斗導航衛星也能通過星間鏈路提供精准定位和授時，地面用戶通過手機等終端接收導航衛星的信號，仍舊能進行定位及導航。