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松鼠的空天随笔

 
 
 

日志

 
 

北斗系统正式开始运行   

2012-12-29 17:26:54|  分类: Space |  标签: |举报 |字号 订阅

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北斗系统正式开始运行 - squirrel - 松鼠的空天随笔
2012年10月底的北斗系统,现在第14、15、16颗卫星已经开始投入使用,系统也转入正式运行阶段
 
      2012年12月27日,北斗卫星导航定位系统正式开始运行,这是2011年12月27日宣布试运行后,北斗卫星导航系统发展的又一个里程碑。据介绍,与去年试运行之初相比,覆盖区域由东经84度至160度扩展到东经55度至180度,定位精度由平面25米、高程30米提高到平面10米、高程10米,测速精度由0.4米每秒提高到0.2米每秒。今后北斗系统将进入约2年的实际运行和调试调整时期,2014年以后新的北斗卫星将开始新一轮发射,在2020年前建成一个包括27颗MEO卫星、3颗ISGO卫星和5颗GEO卫星的庞大卫星导航星座。

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图为北斗区域导航系统的覆盖区,包括了中国全部和西太平洋以及及印度洋大部

北斗系统正式开始运行 - squirrel - 松鼠的空天随笔
北斗系统区域导航的覆盖范围和精度,可以看到北斗的精度在我国及其周边地区最高

北斗卫星导航系统正式运行的官方新闻:

北斗系统正式提供区域服务新闻发布会27日召开

发布时间:2012-12-27

(北斗网讯 记者张翔)2012年12月27日,北斗卫星导航系统新闻发布会在国务院新闻办公室新闻发布厅召开。

北斗卫星导航系统新闻发言人、中国卫星导航系统管理办公室主任冉承其,中国卫星导航定位应用管理中心主任杨宝峰,中国航天科技集团公司导航工程办公室主任吴东出席本次新闻发布会,介绍北斗卫星导航系统正式提供区域服务等方面的情况,并回答了记者提出的相关问题。

北斗卫星导航系统是中国自主建设、独立运行,与世界其他卫星导航系统兼容共用的全球卫星导航系统,可在全球范围内全天候、全天时,为各类用户提供高精度、高可靠的定位、导航、授时服务。

自2011年12月27日提供试运行服务以来,北斗系统又完成了4箭6星发射,扩大了系统覆盖范围,增强了星座稳健性,提高了系统服务精度。目前, 在轨卫星和地面系统工作稳定,通过各类用户终端测试和评估,系统服务性能均满足设计指标要求。自今日起,北斗系统在继续保留北斗卫星导航试验系统有源定 位、双向授时和短报文通信服务基础上,开始向亚太大部分地区正式提供连续无源定位、导航、授时等服务。

发布会上,冉承其公布了北斗系统的服务性能、标志图像、组织管理等详细情况,发布了北斗系统空间信号接口控制文件(ICD)正式版。北斗系统ICD文件正式版的发布,将为国内外相关企业参与北斗应用终端研发提供必要条件,推动北斗广泛应用。


同一天北斗系统还公开了空间信号接口控制文件,这次公开的信号接口控制文件,对比去年公开的测试版,内容要全面细致的多,是完全版本的ICD文件。虽然这份文件公开有些晚,但仍反映了我国在推广北斗系统上的决心,和我国主管部门对北斗系统的开放态度。

北斗卫星导航系统对于我国国民经济的发展和国防事业的进步,都起着举足轻重的作用,在北斗系统开始正式运行后,中共中央委员会、国务院和中央军委联合发来贺电有意思的是,贺电还沿用了北斗二号卫星导航系统的称呼

中共中央 国务院 中央军委对北斗二号卫星导航系统开通服务的贺电
新华社北京12月28日电 中共中央 国务院 中央军委对北斗二号卫星导航系统开通服务的贺电
  总参谋部、总装备部、国家国防科技工业局、中国科学院、中国航天科技集团公司、中国电子科技集团公司、国防科技大学:
  在全国各族人民认真学习贯彻党的十八大精神之际,欣悉北斗二号卫星导航系统正式开通,谨向你们表示热烈祝贺,并通过你们向参与系统研制建设、运行管理和服务保障的广大科技工作者、部队官兵和全体同志,致以崇高敬意和亲切慰问!
  建设我国独立自主的卫星导航系统,是党中央、国务院、中央军委着眼国家安全和发展作出的重大决策。北斗二号卫星导航系统研制建设,凝聚了广大工程技术 人员的聪明才智,体现了自主创新、团结协作、攻坚克难、追求卓越的北斗精神。该系统建成并投入使用,是国家和军队信息化建设的重要里程碑,是对我国经济社 会发展的重要贡献,标志着我国卫星导航发展“三步走”战略的第二步取得了全面胜利,标志着我国在建立自主可控的卫星导航系统进程中又迈出了一大步,意义重 大,影响深远。
  成就来之不易,发展任重道远。希望你们紧密团结在以习近平同志为总书记的党中央周围,深入学习贯彻党的十八大精神,高举中国特色社会主义伟大旗帜,以 邓小平理论、“三个代表”重要思想、科学发展观为指导,胸怀理想、坚定信念、求真务实、开拓创新,推动中国卫星导航事业再上新台阶,为国防和军队现代化建 设,为全面建成小康社会、夺取中国特色社会主义新胜利作出新的更大贡献!

  中 共 中 央
  国 务 院
  中 央 军 委

  2012年12月28日


北斗系统正式开始运行 - squirrel - 松鼠的空天随笔
北斗从试验系统到全球系统,要经历1/4个世纪的光阴,2012年之后仍然有很多艰巨的工作要做

       北斗卫星导航系统开始正式运行,以万里长征的第一步形容今天的北斗卫星导航系统,无疑是对过去二十年里中国航天和科学系统广大科技人员辛勤劳动的无视。北斗卫星导航系统已经完成了三步走的第二步,但未来面临着更大更艰巨的考验,需要完成更复杂和繁多的工作。目前北斗卫星导航系统所用的卫星平台均为DFH-3平台,北斗试验系统阶段卫星设计寿命8年,卫星质量2320千克但有效载荷质量仅有168千克,平台设计落后结构质量大,制约了北斗卫星导航系统性能的提高。

北斗系统正式开始运行 - squirrel - 松鼠的空天随笔
未来北斗系统将包括多种卫星,以DFH-3A和DFH-3B构成GEO/IGSO的主力,MEO星将主要基于新的小卫星平台,一箭多星发射

区域导航阶段使用了更新的DFH-3A平台,大大提高了卫星的性能,区域导航系统包括三种卫星,GEO卫星质量3050千克其中有效载荷350千克,IGSO卫星2300千克其中有效载荷247千克,MEO卫星质量2160千克其中有效载荷249千克,但卫星工作寿命仍为8年。未来中国航天系统将研制诸多的新卫星平台,为北斗卫星导航系统性能的提高打下坚实的基础。从过去两年的报道看,北斗全球导航卫星的GEO和IGSO卫星计划使用我国新研制的DFH-3B平台,DFH-3B卫星将突破卫星综合电子、锂离子电池、高效率热控和电推系统等关键技术,总体性能达到国际先进水平。北斗卫星导航系统未来的GEO卫星质量小于4600千克、IGSO卫星小于4200千克,具有可以携带更多的载荷,其性能将有很大提高。根据对上海微小卫星工程中心的报道,北斗全球卫星导航系统还可能使用小于1吨的小卫星平台作为GEO或是IGSO卫星,如果说它们是可能的话,那么MEO卫星就是必然了。未来的MEO卫星首先使用基于现有DFH-3A平台的直接入轨MEO卫星,但平台性能进一步提高,卫星质量2200千克,功率3000瓦,长期而言MEO卫星将使用小于1吨的小卫星平台,但航天科技5院和上海微小卫星工程中心的竞争还没有最终结果,无论是哪个竞争者提供的平台,都将满足卫星质量小于1吨、功率约3000瓦、寿命10年的基本指标。在卫星平台更新的基础上,我国还将进行诸多关键子系统和元器件的国产化。事实上北斗卫星导航系统的推进,也给我国推动关键产品国产化替代工作,加速核心元器件/部件国产化进程,改变受制于人的局面提供了一个绝好的契机,目前已经发射的实践九号和新技术试验卫星等技术验证卫星,则为试验新技术和国产核心元器件提供了很合适的平台。

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新的直接入轨MEO卫星是北斗系统全球化的基石,上海微小卫星工程中心以引进的法国Proteus卫星平台参与竞争

       北斗卫星导航系统要突破以星座组网、高精度时空基准、星座自主运行为主要特征的关键技术,在2020年左右建成一个规模媲美 GPS、Galileo和GLONASS的庞大星座,在系统定位授时精度、星座在轨运行控制能力等方面达到GPS系统目前的水平。考虑到我国缺乏控制如此规模星座 的经验,在太阳光压模型精度和星载原子钟性能上都与国外存在很大的差距,如北斗卫星导航系统工程副总设计师谭述森曾提到我国卫星太阳光压模型缺乏考验,精 度比美国GPS低一个数量级,目前的目标是光压模型力争在2020年达到ⅡR卫星水平。第一颗GPS IIR卫星1997年发射,目前仍是GPS星座的主力卫星。虽然北斗区域导航系统目前第三方的测试看,零基线测试结果仅仅是略低于GPS,动态测试中北斗 的卫星仰角还更高,总体而言性能已经可以和GPS媲美。不过北斗卫星导航系统仅仅是技术上就面临着巨大的考验,北斗全球卫星导航系统的卫星数量更多,覆盖面更大,在轨运行控制模式更为复杂,再加上我国只能使用境内的控制站,对在轨控制、技术支持尤其是 应急处理能力将提出很高的要求,北斗全球卫星导航系统要达到设计的高指标,也要付出更为艰苦的努力。随着GLONASS的升级和Galileo的建成,尤其是未来新的GPS IIF和GPS IIIA卫星将大量替换老旧落后的GPS IIA和GPS IIR卫星,GPS系统的性能将有一个新的飞跃,未来北斗全球卫星导航系统的竞争形势还是非常严峻的。中国卫星导航系统5000亿的大蛋糕,北斗卫星导航系统作为后来者,能分到预想的20%的目标已是不易。

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北斗系统将与GPS L5/Galileo E5以及GPS L1C/Galileo E1信号实现兼容互操作。
目前与Galileo的频率争夺问题,是中部红色的的军码信号

        根据范本尧院士在第一届北斗导航年会上报告的内容,未来的北斗全球卫星导航系统的性能要大大优于目前北斗区域导航系统,这是北斗卫星导航系统在市场上竞争的基础。根据预想,北斗全球卫星导航系统的GEO/IGSO卫星仍将具备报文通信功能,单次通信不少于120个汉字,容量从原有的54万次/小时增加至500万次/小时,MEO卫星还将增加搜索救援功能;在信号上,北斗全球卫星导航系统将与GPS L1C/Galileo E1频谱实现兼容互操作,增加B1C信号,调制方式为MBOC(6,1,1/11),码速率1.023Mcps,与GPS L5/Galileo E5频谱实现兼容互操作,增加B2b信号,调制方式为Alt BOC(15,10),码速率10.23Mcps。在性能上,北斗全球卫星导航系统也有了很大提高,在重点地区的定位精度要达到水平2.5米,高程4米的性能,全球范围内的性能为水平精度10米,高程15米,如果与其他系统兼容使用,也可达到水平2.5米,高程4米的指标,这个指标比现有正式运行的系统提高了数倍;北斗全球卫星导航系统的测速精度为重点地区 0.1米/秒,全球 0.2 米/秒,授时精度为重点地区 10纳秒,全球 20纳秒。

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