【犇報專題】北斗衛星全球組網意味著什麼?

By 犇報編輯部 / 2020-07-09 16:36:09 /
太空
航太
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摘要:

6月底,北斗三號全球衛星導航系統星座部署完成,這一由大陸自主建設、獨立運行的全球衛星導航系統,將為全球用戶提供全天候、全天時、高精度的定位、導航和授時服務。據統計,2019年大陸衛星導航與位置服務產業總體產值達到3450億元人民幣。隨著北斗衛星的全球組網,「北斗」將如何推動生產方式變革和商業模式創新?又會為人們的生活帶來哪些便利?

xxx大陸北斗三號全球衛星導航系統最後一顆組網衛星在西昌衛星發射中心點火升空。

中國「北斗」時代的來臨

6月底,北斗三號全球衛星導航系統星座部署完成,這一由大陸自主建設、獨立運行的全球衛星導航系統,將為全球用戶提供全天候、全天時、高精度的定位、導航和授時服務。據統計,2019年大陸衛星導航與位置服務產業總體產值達到3450億元人民幣。隨著北斗衛星的全球組網,「北斗」將如何推動生產方式變革和商業模式創新?又會為人們的生活帶來哪些便利?

70%以上中國智能手機已有北斗服務

數據顯示,中國大陸的智慧手機已經有70%以上提供了北斗服務,如果仔細留意,其實不難發現,天上的北斗不僅與手機相連,我們日常生活很多地方都有它相伴。自2000年大陸發射第一顆北斗導航試驗衛星以來,歷經20年建設發展,北斗系統已經廣泛應用於國計民生各個領域。

當你還在為找不到共用單車或不確定哪裡能停車而煩心,北斗衛星提供的定位服務已經在幫你。目前,大陸超過360座城市的哈囉單車已全線適配北斗。每輛哈囉單車的智能鎖內均包含北斗定位裝置,智能鎖接收北斗衛星信號,向哈囉數據中心發送車輛定位資訊。

隨著北斗全球系統建成,「中國北斗」將更加廣泛而深刻地影響人們的生活。例如,在電子商務領域,大陸多家電子商務企業的物流貨車及配送員,應用北斗車載終端和手環,實現了車、人、貨資訊的即時調度;在智能穿戴領域,多款支持北斗系統的手錶、手環等智能穿戴設備,以及學生卡、老人卡等特殊人群關愛產品不斷出現,得到廣泛應用。

總體產值達3450億元人民幣

據統計,2019年大陸衛星導航與位置服務產業總體產值達3450億元人民幣。北斗與互聯網、大數據、人工智慧等新技術的融合發展,正在建構以北斗時空資訊為主要內容的新興產業生態鏈,並正在成為北斗產業快速發展的新引擎和助推器,推動著生產生活方式變革和商業模式的不斷創新。

經過多年發展,北斗已形成完整產業鏈,北斗基礎產品已實現自主可控,國產北斗晶片、模組等關鍵技術全面突破,性能指標與國際同類產品相當。多款北斗晶片實現規模化應用,工藝水準達到22納米。

截至2019年底,大陸國產北斗導航型晶片、模組等基礎產品銷量已突破1億片,國產高精度板卡和天線銷量分別占大陸國內市場30%和90%的份額。據了解,中國航太科工集團所屬航太系統公司依託具有自主知識產權的高精度衛星定位授時技術與自主研製的高精度多模衛星導航晶片,為電信設備製造商、基礎設施管理部門、銀行和金融企業等提供高精度定位授時技術產品與服務解決方案。

該公司累計開發北斗多模導航晶片6代10餘款,形成了高精度授時、差分定位和組合導航等多樣化產品型譜,已應用於交通、物流、司法、公安等眾多領域,年出貨量超200萬片。

北斗系統的經濟和社會效益

小到一頂安全帽,大到交通運輸、農林牧漁……北斗系統提供服務以來,已在大陸的交通運輸、農林漁業、水文監測、氣象測報、通信時統、電力調度、救災減災、公共安全等領域得到廣泛應用,產生了顯著的經濟效益和社會效益。

xxx2020珠峰高程測量同時參考四大導航系統,並以北斗的數據為主。

在福建廈門李林變電站建設現場,工作人員戴的安全帽和以往不同,帽檐下方多了許多小按鈕,這是集成了北斗高精度授時定位模組的安全帽。北斗高精度授時定位模組讓包括安全帽在內的一批傳統安全工具都具有了強大功能。工作人員介紹,安全帽還集成了包括一鍵拍照即時上傳功能,可讓後台安全監督人員第一時間瞭解現場施工情況,還有緊急狀態自動報警、一鍵求救、照明等許多實用的安全功能。

xxx在太平洋海域的大陸遠望6號船,啟動雷達測控北斗三號衛星的發射。

此外,大陸電網設備分佈廣泛,許多電力設施都在無通信公網地區,電網公司一線員工在這些地區進行電網建設或者巡檢作業時,往往缺乏有效的通信手段與後方人員取得聯繫。有了北斗衛星系統,電網公司的員工在無通信公網地區作業時,只需要攜帶一個小小的「短報文通信終端」,通過藍牙與手機相連後,就可以讓普通的手機具備了發送北斗短報文的能力,將現場情況和位置資訊發到後方人員的手機裡。

在交通運輸方面,北斗系統廣泛應用於重點運輸過程監控、公路基礎設施安全監控、港口高精度即時定位調度監控等領域。截至2019年底,大陸超過650萬輛營運車輛、3萬輛郵政和快遞車輛,36個中心城市約8萬輛公車、3200餘座內河導航設施、2900餘座海上導航設施已應用北斗系統。

在農林漁業方面,基於北斗的農機作業監管平台實現農機遠程管理與精準作業,服務農機設備超過5萬台,精細農業產量提高5%,農機油耗節約10%。

根據北斗已完成的「三步走」戰略。到2035年,以北斗系統為核心,大陸還將建設更加泛在、更加融合、更加智能的綜合定位導航授時體系。


不帶隱患上天:長征火箭為何在發射前按下「暫停鍵」?

6月23日,西昌衛星發射中心。由中國航太科技集團第一研究院抓總研製的長征三號乙運載火箭成功將北斗最後一顆全球組網衛星送入預定軌道。

雖然最終結果圓滿,但任務過程卻一波三折。根據此前公佈的發射時間,北斗三號最後一顆全球組網衛星原定於6月16日發射,但因技術原因推遲。從「暫停」到「重啟」,這次發射究竟經歷了什麼?長征三號甲系列運載火箭也被稱為長三甲系列運載火箭,包括長征三號甲、長征三號乙、長征三號丙三個型號,此次執行發任務的是長征三號乙運載火箭。

6月15日晚,發射隊正在進行負12小時射前功能檢查時,發現了一個技術問題,導致壓力數據低於設計指標要求,隨即發射隊進行了問題排查工作,並且在短時間內就找到了故障點。雖然經過排故,指標已經正常,但是在發射前航太人有一個最基本的原則,就是不帶疑點加注、不帶隱患上天,因此北斗工程指揮部針對這個技術問題,進行了慎重研究。經過討論,指揮部決定推遲此次發射。

xxx2000年10月31日凌晨,第一顆北斗導航試驗衛星發射升空。

雖然工程指揮部最後決定「推遲發射」僅是短短四個字,但背後需要多部門協作才能完成各項準備工作。

問題出現後,火箭研製單位連夜組織相關單位在北京進行了問題還原,並進行了前後方結果比對,證明了問題發生的原理,為6月18日歸零評審會的召開打下了堅實的基礎。

由於已進入發射前負12小時流程,火箭常規動力系統已完成燃料加注,火箭發射隊在當天立即啟動了貯箱壓力檢測工作,西昌衛星發射中心也在最短時間內拿出了相關處理方案,並對常規推進劑泄出與再加注風險進行了分析。

xxx2015年3月30日,搭載首顆新一代北斗導航衛星的長征三號丙運載火箭在西昌衛星發射中心點火發射。

在完成歸零工作後,發射隊立即投入到新一輪發射準備中。在各部門協同配合下,6月22日進行了常規燃料的加注工作,在6月23日順利完成火箭發射前的準備工作,並最終成功實施發射任務。


西昌:中國北斗衛星的飛天處

北斗三號最後一顆全球組網衛星成功送入太空後,西昌衛星發射中心也圓滿完成北斗組網的任務,創造了中國速度、中國奇跡。

組建於1970年的西昌衛星發射中心,有「北斗港」之譽,承擔了大陸全部北斗衛星的發射任務。自2000年發射第一顆北斗一號試驗衛星以來,他們用44枚長征三號甲系列火箭將59顆北斗衛星精確送入預定軌道,實現發射百分之百圓滿成功。

xxx中國工程師給非洲圖尼西亞一輛拖拉機安裝北斗衛星導航系統的自動駕駛設備。

事實上,航太發射從來就是一項高風險的科技活動:6月16日,因臨射前發現產品技術問題,北斗三號最後一顆全球組網衛星發射任務不得不推遲。6月23日,這顆衛星從西昌衛星發射中心順利升空,大陸全面完成北斗全球衛星導航系統星座部署。

2003年5月24日晚,大雨傾盆,大陸第三顆北斗一號試驗衛星發射在即,突然發現關鍵線路漏電。時任發射場火箭控制系統高級工程師的毛萬標主動站了出來,憑著翔實的數據計算分析,得出「可以發射」的結論。幾十分鐘後,衛星順利升空。

在全球十大航太發射場中,西昌發射場是屬於氣候條件較為複雜的發射場之一。2011年7月27日,距離發射窗口僅剩半個小時,場區出現強雷暴天氣。中心氣象團隊憑藉多年扎實功底,主動覓得「機會」,利用10分鐘的雷雨短暫間隙,成功送第9顆北斗導航衛星準確入軌。

近年來,西昌衛星發射中心迎來高密度發射期。特別是2017年11月發射北斗三號首發雙星至今的兩年多時間,中心連續實施20次北斗發射,將30顆北斗三號全球組網衛星和2顆北斗二號備份衛星順利送入預定軌道,刷新了全球衛星導航系統組網發射的世界紀錄。

xxx北斗衛星導航系統首次在大陸完全自主設計並製造的支線客機ARJ21-700上進行測試試飛。

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