题目

北斗卫星导航系统有什么作用

提问时间：2021-01-16

答案

北斗卫星导航系统建设目标是建成独立自主、开放兼容、技术先进、稳定可靠的覆盖全球的导航系统. 北斗卫星导航系统示意图
北斗卫星导航系统,促进卫星导航产业链形成,形成完善的国家卫星导航应用产业支撑、推广和保障体系,推动卫星导航在国民经济社会各行业的广泛应用. 目前全世界有4套卫星导航系统：中国北斗、美国GPS、俄罗斯“格洛纳斯”、欧洲“伽利略”.其中美国GPS、俄罗斯“格洛纳斯”已建成投入使用.中国北斗,欧洲“伽利略”仍处于建设阶段. 卫星导航系统是重要的空间基础设施,为人类带来了巨大的社会经济效益.中国作为发展中国家,拥有广阔的领土和海域,高度重视卫星导航系统的建设,努力探索和发展拥有自主知识产权的卫星导航定位系统. 2000年以来,中国已成功发射了8颗“北斗导航试验卫星”,建成北斗导航试验系统（第一代系统）.这个系统具备在中国及其周边地区范围内的定位、授时、报文和GPS广域差分功能,并已在测绘、电信、水利、交通运输、渔业、勘探、森林防火和国家安全等诸多领域逐步发挥重要作用. 我国正在建设的北斗卫星导航系统空间段由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成,提供两种服务方式,即开放服务和授权服务（属于第二代系统）.开放服务是在服务区免费提供定位、测速和授时服务,定位精度为10米,授时精度为50纳秒,测速精度0.2米/秒.授权服务是向授权用户提供更安全的定位、测速、授时和通信服务以及系统完好性信息. 我国计划2012年左右,“北斗”系统将覆盖亚太地区,2020年左右覆盖全球.我国正在实施北斗卫星导航系统建设,已成功发射八颗北斗导航卫星.根据系统建设总体规划,2012年左右,系统将首先具备覆盖亚太地区的定位、导航和授时以及短报文通信服务能力；2020年左右,建成覆盖全球的北斗卫星导航系统.
应用优势： 同时具备定位与通信功能,无需其他通信系统支持； 覆盖中国及周边国家和地区,24小时全天候服务,无通信盲区； 特别适合集团用户大范围监控与管理,以及无依托地区数据采集用户数据传输应用； 独特的中心节点式定位处理和指挥型用户机设计,可同时解决“我在哪?”和“你在哪?”； 自主系统,高强度加密设计,安全、可靠、稳定,适合关键部门应用. 劣势： 1、北斗系统属于有源定位系统,系统容量有限,定位终端比较复杂. 2、北斗系统属于区域定位系统,目前只能为中国以及周边地区提供定位服务.
“北斗”卫星导航定位系统基本上是以满足商用服务为主,虽然目前军事用途仍有限,不过其仍具有雄厚的军事应用潜力,这也是大陆未来发展重点.理由很简单,虽然大陆卫星导航定位应用近年来发展迅速,但是绝大多数的军民应用范畴都是建立在美国GPS之上.一旦发生战争,美国关闭GPS或加大民用码误差,对大陆而言,后果不堪设想,所以大陆必须未雨绸缪,发展自主的卫星导航定位系统. 其实“北斗”卫星导航定位系统的军事功能与GPS类似,如：飞机、导弹、水面舰艇和潜艇的定位导航；弹道导弹机动发射车、自行火炮与多管火箭发射车等武器载具发射位置的快速定位,以缩短反应时间；人员搜救、水上排雷定位等.不过,因运作方式不同,“北斗”卫星导航定位系统有一些GPS没有的军事功能,其中最重要的就是部队的指挥管制. 由于“北斗”卫星导航定位系统的简短通信功能可进行“群呼”,如集团用户中心发出的各种指令经“北斗”指挥型用户机上传至“北斗”卫星接着转给地面控制中心,再经出站链路传至“北斗”卫星向目标用户转发,使得集团用户中心可对其下属用户进行指挥调度.另外,当用户提出申请或按预定间隔时间进行定位时,不仅用户知道门己的测定位置,而月-共调度指挥的上层单位或其他有关单位也可得知用户所在位置. 这项功能用在军事上,意味着可主动进行各级部队的定位,也就是说大陆各级部队一旦配备“北斗”卫星导航定位系统,除了可供自身定位导航外,高层指挥部也可随时通过“北斗”系统掌握部队位置,并传递相关命令,对任务的执行有相当大的助益.换言之,大陆可利用“北斗”卫星导航定位系统执行部队指挥与管制及战场管理. 北斗导航定位系统服务区域为中国及周边国家和地区,它可以在服务区域内任何时间、任何地点,为用户确定其所在的地理经纬度信息,并提供双向短报文通信和精密授时服务.北斗系统可广泛应用于船舶运输、公路交通、铁路运输、海上作业、渔业生产、水文测报、森林防火、环境监测等众多行业,以及军队、公安、海关等其他有特殊指挥调度要求的单位. 北斗导航定位系统对美国GPS构成了挑战. 5月19日,中国首届卫星导航学术年会在北京召开.在会议上,北斗卫星导航系统总设计师孙家栋院士宣布,中国的北斗卫星导航系统将在2020年左右建成覆盖全球的卫星导航系统. 在年会现场,北斗卫星导航系统工程副总设计师谭述森研究员告诉记者,目前,世界上已经建成和正在建设的共有4大卫星导航系统,分别为美国的GPS卫星导航系统、俄罗斯的Glonass卫星导航系统、欧盟的伽利略卫星导航系统和中国的北斗卫星导航系统.除了GPS系统已经建成外,其他几个系统仍然处于建设阶段,而未来10年是各系统建设的关键时期.“也就是说,在2020年左右,我们的生活中将出现4大卫星导航系统并存的情况,共有100多颗卫星在空中为全球的民众提供卫星导航服务.”这种局面的出现,对于全人类来说是巨大的福祉,我们的生活将变得更加便利.但是,卫星导航系统领域的竞争也会异常激烈,“技术和性能领先的系统将成为主导,而技术性能落后的系统将被逐渐边缘化.” 谭述森研究员表示,与现在在世界上被广为接受的美国GPS卫星导航系统相比,北斗在未来的设计应用上主要存在3大难点.第一,如果要保持卫星导航的高精度,卫星上必须配有高稳定性、高精度的原子钟,“在原子钟的技术精度和稳定性上,我们和美国还有差距,需要花大力气进行自主研发.”第二,作为当今世界唯一的超级大国,美国拥有雄厚的经济实力,并掌握着其他国家难以企及的战略资源.这些都可以保证美国实现在全球范围内布控卫星监控网络.而中国则只能在本国区域内布网,这对于卫星上天后的测控和维护是一大难点.第三,GPS在问世的近30年时间里积累了大量的空间实验数据,而其中最重要的太阳光压变化对于卫星所产生影响的数据,已经建立起数据模型,精度很高.“而中国的北斗系统还处于起步阶段,还需要在摸索中前进.” 孙家栋向记者表示,与其他系统相比,北斗卫星导航系统最大的创新在于其把导航与通信紧密地结合起来.“也就是说,既能知道‘我在哪里’,也能知道‘你在哪里’.”以海洋渔业为例,“我在哪里”使渔民通过船载设备实现自主定位；“你在哪里”则使岸上的人通过监控知道渔船在哪里. 孙家栋告诉记者,现在,GPS在我国的占有率达到了95％左右,而北斗卫星导航系统的主要用户还是一些相关的国家机关和大型企业.在未来,随着北斗系统的发展,其用户的范围也将越来越广,将拓展到国家的电力、金融、通讯等各个领域,与普通百姓的生活将密切相关.而10年后,北斗卫星导航系统将是一个由30余颗卫星、地面段和各类用户终端构成的大型航天系统,其建设应用将实现我国航天从单星研制向组批生产、从保单星向保组网成功、从以卫星为核心向以系统为核心、从面向行业用户向面向大众用户的历史性转型.