11月5日19時(shí)45分，在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心，長征三號(hào)乙運(yùn)載火箭以“一箭雙星”方式成功發(fā)射兩顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星。這兩顆衛(wèi)星屬于中圓地球軌道衛(wèi)星，是北斗三號(hào)第一、二顆組網(wǎng)衛(wèi)星。成功進(jìn)入軌道，標(biāo)志著北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)全球組網(wǎng)的開始。

應(yīng)用新突破

定位精度提升1至2倍，將為民用用戶免費(fèi)提供約10米精度的定位服務(wù)

此次兩顆北斗三號(hào)衛(wèi)星成功發(fā)射并入軌后，經(jīng)測試及入網(wǎng)驗(yàn)證，可對外提供服務(wù)。作為全球組網(wǎng)的起步，北斗系統(tǒng)也將真正向全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的角色接近，加快北斗系統(tǒng)服務(wù)全球。

北斗三號(hào)系統(tǒng)建設(shè)是我國北斗系統(tǒng)“三步走”發(fā)展戰(zhàn)略的第三步。相比北斗二號(hào)系統(tǒng)，北斗三號(hào)系統(tǒng)不僅是衛(wèi)星組網(wǎng)從區(qū)域走向全球，同時(shí)技術(shù)更先進(jìn)、建設(shè)規(guī)模更大、系統(tǒng)性更強(qiáng)。北斗三號(hào)衛(wèi)星將增加性能更優(yōu)的互操作信號(hào)，在進(jìn)一步提高基本導(dǎo)航服務(wù)能力的基礎(chǔ)上，按照國際標(biāo)準(zhǔn)提供星基增強(qiáng)服務(wù)及搜索救援服務(wù)。北斗三號(hào)采用星載氫原子鐘，其精度將比北斗二號(hào)的星載銣原子鐘提高一個(gè)數(shù)量級。

北斗三號(hào)全球?qū)Ш较到y(tǒng)的定位精度將提升1至2倍，達(dá)到2.5米至5米水平，建成后的北斗全球?qū)Ш较到y(tǒng)將為民用用戶免費(fèi)提供約10米精度的定位服務(wù)、0.2米/秒的測速服務(wù)，并且將為付費(fèi)用戶提供更高精度等級的服務(wù)。同時(shí)，衛(wèi)星設(shè)計(jì)壽命達(dá)10年以上。隨著北斗地基增強(qiáng)系統(tǒng)提供初始服務(wù)，可提供米級、亞米級、分米級甚至厘米級的服務(wù)。屆時(shí)，中國北斗的精度將與美國GPS相媲美。

據(jù)中國航天科技集團(tuán)五院北斗三號(hào)工程副總設(shè)計(jì)師、衛(wèi)星首席總設(shè)計(jì)師謝軍介紹，在北斗二號(hào)性能的基礎(chǔ)上，北斗三號(hào)導(dǎo)航系統(tǒng)在設(shè)計(jì)之初，就把目標(biāo)放在尚未發(fā)射的第三代GPS導(dǎo)航衛(wèi)星以及歐洲伽利略導(dǎo)航系統(tǒng)的設(shè)計(jì)指標(biāo)上。

中國北斗具有自己的獨(dú)特之處。謝軍說，為了解決境外衛(wèi)星的數(shù)據(jù)傳輸通道，北斗三號(hào)研制人員攻克了星座星間鏈路技術(shù)，雖然“看不見”在地球另一面的北斗衛(wèi)星，但用北斗衛(wèi)星的星間鏈路同樣能與它們?nèi)〉寐?lián)系，這是北斗全球?qū)Ш较到y(tǒng)建設(shè)的一大特色。

此外，北斗三號(hào)在保留北斗二號(hào)短報(bào)文功能的同時(shí)提升相關(guān)性能。目前已在軌運(yùn)行的北斗導(dǎo)航衛(wèi)星分布在中圓軌道、地球靜止軌道和同步傾斜地球軌道上。中圓軌道衛(wèi)星可以游走全球，是GPS等衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)使用的通用軌道。地球靜止軌道一般是通信衛(wèi)星使用，運(yùn)行于該軌道的北斗衛(wèi)星可以發(fā)揮通信功能，使北斗具有短報(bào)文等特色功能。把短信和導(dǎo)航結(jié)合起來，是中國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的一大特色。

從此次任務(wù)起，我國將迎來新一輪北斗組網(wǎng)衛(wèi)星高密度發(fā)射。按規(guī)劃，截止到2018年底，將發(fā)射18顆北斗三號(hào)組網(wǎng)衛(wèi)星，覆蓋“一帶一路”沿線國家;到2020年左右，完成30多顆組網(wǎng)衛(wèi)星發(fā)射，實(shí)現(xiàn)全球服務(wù)能力。

發(fā)射新方式

借助“太空擺渡車”，衛(wèi)星不再需要自身變軌就可以直達(dá)工作軌道

據(jù)中國航天科技集團(tuán)一院長三甲系列火箭副總設(shè)計(jì)師葉成敏介紹，此次發(fā)射任務(wù)使用的火箭是長三甲系列火箭中的長征三號(hào)乙火箭。該系列火箭被譽(yù)為“金牌火箭”，特別是2006年進(jìn)入高密度發(fā)射后，創(chuàng)下了17天一發(fā)的火箭發(fā)射周期最短紀(jì)錄。

目前，中高軌道衛(wèi)星主要由長征三號(hào)甲系列火箭發(fā)射。由于西昌衛(wèi)星發(fā)射中心所處緯度低、發(fā)射效費(fèi)比高，長征三號(hào)甲系列火箭一直在此實(shí)施發(fā)射，因此西昌衛(wèi)星發(fā)射中心迄今承擔(dān)了所有的北斗衛(wèi)星發(fā)射任務(wù)，被稱為“北斗港”。

值得注意的是，此次發(fā)射是利用上面級方式將衛(wèi)星送入軌道。北斗三號(hào)衛(wèi)星由遠(yuǎn)征一號(hào)上面級承載，隨長征三號(hào)乙運(yùn)載火箭發(fā)射后，約3個(gè)半小時(shí)，遠(yuǎn)征一號(hào)上面級將衛(wèi)星送入目標(biāo)軌道。這種采用上面級“一箭雙星”直接入軌發(fā)射也將是未來北斗三號(hào)衛(wèi)星工程的主要發(fā)射方式。

上面級是一種運(yùn)載工具，是在原有的三子級火箭上面，增加相對獨(dú)立的一級，形成“四級火箭”。它可以先后把不同的衛(wèi)星直接送到工作軌道，因此也被稱為“太空擺渡車”。在沒有“太空擺渡車”時(shí)，運(yùn)載火箭把衛(wèi)星送入“轉(zhuǎn)移軌道”后，衛(wèi)星要通過自身變軌到達(dá)工作軌道。這個(gè)過程需要消耗數(shù)噸燃料，飛行數(shù)天。而“太空擺渡車”可以帶著衛(wèi)星在太空“接力”火箭飛行，僅用幾個(gè)小時(shí)就能把衛(wèi)星送入工作軌道。這樣可減少衛(wèi)星燃料消耗、延長衛(wèi)星使用壽命，并大大增強(qiáng)運(yùn)載火箭的任務(wù)適應(yīng)性。

未來新預(yù)期

融合發(fā)展，實(shí)現(xiàn)“北斗地基增強(qiáng)網(wǎng)+高精度位置服務(wù)網(wǎng)+寬帶移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)”

專家認(rèn)為，隨著北斗三號(hào)的全球組網(wǎng)建設(shè)加速，乃至最后完成全球組網(wǎng)，會(huì)有更多國家、更多用戶使用北斗系統(tǒng)，將進(jìn)一步拉動(dòng)北斗應(yīng)用推廣與產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，帶動(dòng)北斗走出國門，走向世界。

據(jù)介紹，目前北斗導(dǎo)航型芯片模塊銷量已突破3000萬片，高精度板卡和天線銷量已占據(jù)國內(nèi)市場30%和90%的市場份額，并輸出到70余個(gè)國家和地區(qū)，其中“一帶一路”沿線國家和地區(qū)30余個(gè)，應(yīng)用于智能手機(jī)和其他消費(fèi)類產(chǎn)品的國產(chǎn)芯片或IP核數(shù)量接近2200萬。

北斗系統(tǒng)也正在和互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等技術(shù)融合發(fā)展，實(shí)現(xiàn)“北斗地基增強(qiáng)網(wǎng)+高精度位置服務(wù)網(wǎng)+寬帶移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)”互聯(lián)互通、“北斗系統(tǒng)+高精度遙感數(shù)字地圖+導(dǎo)航網(wǎng)格碼+云計(jì)算平臺(tái)”融合發(fā)展，以及“北斗導(dǎo)航+無線局域網(wǎng)+移動(dòng)通信+衛(wèi)星通信”等一體化芯片研發(fā)。

北斗高精度服務(wù)方面，在國家北斗地基增強(qiáng)系統(tǒng)基礎(chǔ)上，面向大眾、觸手可及、隨需而用的公共服務(wù)正在不斷開發(fā)和提供。

通過北斗高精度，手機(jī)定位可以實(shí)現(xiàn)1米的定位精度，特別是在衛(wèi)星信號(hào)觀測環(huán)境較差、短時(shí)間完全遮擋的情況下，手機(jī)終端通過高精度定位解決方案中的增強(qiáng)定位服務(wù)，可解決手機(jī)用戶在高架下、隧道、車庫等情況下無法定位的問題。

在共享單車應(yīng)用方面，北斗高精度定位可以實(shí)現(xiàn)共享單車1米精度的定位，大大減少定位誤差，方便用戶找車。此外，北斗高精度還能提供電子圍欄，利用厘米級精度定位進(jìn)行測量劃定，支持后臺(tái)對高精度定位的共享單車是否停放到規(guī)定區(qū)域做出判斷，方便引導(dǎo)規(guī)范停車，減少城市管理成本。