全球定位系统,或取代产值百亿美元的GPS

日期:2019-10-10编辑作者:武器装备

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【据《人民网》 2007年04月17日报道】澳门威利斯人708567 4

“量子罗盘”或取代产值百亿美元的GPS

  • 名称:全球定位系统(GPS )
  • 制造商:洛克希德·马丁太空系统分部
  • 发射日期:2006年11月17日
  • 发射地点:佛罗里达州,卡纳维拉尔角
  • 轨道:20182公里(12540英里),倾角55°(B4轨道面)
  • 运载火箭:德尔塔Ⅱ 7925
  • 关注度:(5分)
  • 名称:北斗卫星导航系统
  • 制造商:中国航天科技集团公司
  • 发射日期:2000年
  • 发射地点:西昌卫星发射中心
  • 运载火箭:长征三号甲运载火箭

图片说明:中国自行研发的早期北斗卫星定位系统

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有效载荷

  • L波段和S波段转发器

  北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星定位与通信系统(BDS),是继美全球定位系统(GPS)和俄GLONASS之后第三个成熟的卫星导航系统。系统由空间端、地面端和用户端组成,可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务,并具短报文通信能力,已经初步具备区域导航、定位和授时能力,定位精度优于20m,授时精度优于100ns。2012年12月27日,北斗系统空间信号接口控制文件正式版正式公布,北斗导航业务正式对亚太地区提供无源定位、导航、授时服务。北斗卫星导航系统和美国全球定位系统、俄罗斯格洛纳斯系统及欧盟伽利略定位系统一起,是联合国卫星导航委员会已认定的供应商。

4月14日凌晨4时11分,中国在西昌卫星发射中心用“长征三号甲”运载火箭,成功将一颗北斗导航卫星送入太空。约14分钟后,星箭分离。西安卫星测控中心传来的数据表明,卫星准确进入预定轨道。 有关部门负责人介绍,这次发射的北斗导航卫星(Compass-M1),是中国北斗导航系统建设计划的一颗卫星,飞行在高度为21500千米的中圆轨道。第一颗不再以“试验”冠名的北斗导航卫星顺利升空,标志着中国自行研制的北斗卫星导航系统进入新的发展建设阶段。 2008年满足中国及周边卫星导航系统需求 中国将在未来几年里陆续发射系列北斗导航卫星,计划2008年左右满足中国及周边地区用户对卫星导航系统的需求,并进行系统组网和试验,逐步扩展为全球卫星导航系统。这个系统将主要用于国家经济建设,为交通运输、气象、石油、海洋、森林、通信、公安等部门以及其他特殊行业提供高效的导航定位服务。 这次发射的卫星和用于发射的“长征三号甲”运载火箭分别由中国航天科技集团公司所属中国空间技术研究院和中国运载火箭技术研究院研制。这是长征系列运载火箭的第97次飞行。 已发4颗试验卫星,导航试验系统发挥作用 有关部门负责人介绍说,卫星导航系统是重要的空间基础设施,它综合了传统天文导航定位和地面无线电导航定位的优点,相当于一个设置在太空的无线电导航台,可带来巨大的社会经济效益。目前世界上只有少数几个国家能够自主研制生产卫星导航系统。 2000年开始,中国将4颗“北斗”导航试验卫星送入太空,建成了北斗导航试验系统。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、交通运输等多领域发挥重要作用。 中国有必要拥有自己的全球定位系统 卫星导航定位系统涉及政治、经济、军事等领域,对维护国家利益具有重大意义。 世界上第一个全球卫星导航系统是美国从1973年开始实施的GPS系统,军民两用。但长期以来,美国对本国军方提供的是精确定位信号,对其他用户提供的则是加了干扰的低精度信号——也就是说,地球上任何一个目标的准确位置,只有美国人掌握,其他国家只知道个“大概”。 中国自上世纪80年代引进首台GPS接收机以来,已成为GPS应用大国。作为一个拥有广阔领土和海域的国家,中国有能力也有必要拥有自己的全球定位系统。 三大卫星定位系统 ●北斗卫星导航系统: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,可在服务区免费提供定位、测速和授时服务,定位精度10米。 ●美国全球定位系统:包括绕地球运行的24颗卫星,它们均匀地分布在6个轨道上。GPS除了导航外,还有其他多种用途,如科学家可以用它来监测地壳的微小移动从而帮助预报地震等。 ●欧洲“伽利略”系统:该系统的卫星数量多达30颗,最高精度比美国GPS高10倍,不少专家形象地比喻说,如果说GPS只能找到街道,“伽利略”则可找到车库门。

量子罗盘技术或将取代全球定位系统

结构尺寸

  • 1.5米×1.9米×1.9米(6英尺×63英尺×63英尺)

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  导航星GPS全球定位系统是军民两用的星载系统,能够为全球军用和民用用户提供精确定位、导航和时间信息。GPS系统最初是由美国国防部为了向部队提供精确定位信息和武器导航而开发的,目前这个系统已经开始为广大地区的民用、科研和商业应用提供服务。

结构特点研制历程使用情况

腾讯科学讯据国外媒体报道,目前导航领域处于领先地位的仍然是美国的全球定位系统,可为全球大约98%的地区提供精确的定位服务,全球定位系统共有24颗导航卫星,接收卫星信号时如果导航卫星越多,定位的精确也越高。24颗卫星分布在6个轨道上,可以保证任何时间都能接收到4-5颗卫星的信号,定位精度在10米级左右。现在,来自英国的科学家称未来三至五年内开始研发新的导航技术,不依靠太空技术,使用量子罗盘来取代全球定位系统,不仅可以用于军事领域,还能在手机上实现导航。

结构特点

GPS全球定位系统构成基于6个轨道面上的24颗卫星,每个轨道面上4颗卫星。每一颗卫星由4个能消除时间信号的原子钟来调整。当几个信号都能发现的时候,接受器的位置就能被精确地确定。

结构特点

北斗卫星导航系统由空间段计划由35颗卫星组成,包括5颗静止轨道卫星、27颗中地球轨道卫星、3颗倾斜同步轨道卫星。5颗静止轨道卫星定点位置为东经58.75°、80°、110.5°、140°、160°,中地球轨道卫星运行在3个轨道面上,轨道面之间为相隔120°均匀分布。

英国国防部投入了数百万英镑的资金来研究新的导航与定位技术,他们希望能在军事领域发挥强大的作用,不仅可以用于战斗机导航和定位,连核潜艇也可以使用,目前全球定位系统的信号显然无法支持长期处于深潜状态的核潜艇,这也是英国国防部研发新型导航技术的初衷,量子罗盘技术可以让核潜艇获得自己的位置,增加作战的主动性。

研制历程

1994年,中国正式开始北斗卫星导航试验系统的研制,并在2000年发射了两颗静止轨道卫星,区域性的导航功能得以实现。2003年又发射了一颗备份卫星,完成了北斗卫星导航试验系统的组建。

英国国防科技实验室斯坦斯菲尔德认为定位系统对核潜艇有着至关重要的作用,尤其是在作战部署时可以精确定位潜艇的位置,并为发射导弹服务,该技术最大的特点是不依赖太空卫星。其设计灵感来自超冷原子技术,其敏感性可感知地球磁场和重力场的变化,从而换算出精确的位置信息,该技术此前获得了诺贝尔奖。如果英国科学家将其开发成定位系统,那将是导航领域的一大飞跃。

使用情况

截至2012年底北斗亚太区域导航正式开通时,已为正式系统发射了16颗卫星,其中14颗组网并提供服务,分别为5颗静止轨道卫星、5颗倾斜地球同步轨道卫星,4颗中地球轨道卫星。

目前,中国有约4万艘渔船安装了北斗卫星导航系统的终端,终端向手机发送短信为3角人民币,高峰时每月发送70万条。同时,中国有10万辆车已安装北斗的导航设备。

制约北斗导航民用的最大瓶颈是芯片价格,相对于GPS系统,北斗终端设备的芯片成本较高,若能够广泛生产和使用则可降低价格。

目前导航使用的是卫星技术,如果战争中将卫星击落或者进行干扰,那么导航定位功能就无法实现,国防科技实验室开发的量子导航技术可以解决这个问题,同时小型化后的量子导航可以方便携带,成为一种军民两用的导航定位系统。

有评论指出,量子罗盘技术可以让全球定位系统过时,发射组网一套由24-30颗卫星组成的全球定位系统需要花费百亿美元以上,俄罗斯、欧洲、中国和美国都投入了大量资金打造自己的导航系统,量子罗盘显然会颠覆整个行业,让这些百亿美元的太空资产变成鸡肋。从中可以看出,技术创新是非常重要的,循规蹈矩永远也赶不上技术发展的潮流,尤其在反卫星手段越加丰富的趋势下,轨道卫星显得更加脆弱。

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