人生四大事:我是谁,现在哪,从哪来,到哪去。
这里面其中的三个都和定位、定向有关,特别是在如今这个人潮拥挤的时代,知道自己在哪,是一件非常重要的事情。
特别是能够给武器导弹装上“眼睛”,卫星定位技术更是成为了强国必备的力量倍增器。
尽管中美俄三大强国之间也都有着属于自己的一套定位系统,不过在精度方面有的国家可真是小巫见大巫。
俄罗斯的精度虽然达到了1.5米的精确范围。
相比之下,却被美国0.1米的精确性直接甩了好几条街。
那么,中国北斗卫星的精确度能达到多少呢?
既然GPS这么精确,为什么我国还要用北斗呢?
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卫星技术之战在太空中,每颗卫星都有着自己的运行轨道,其设计和装备用于在轨道中执行特定的任务。
并且据不完全统计,现如今全球在轨的卫星就有5654颗,大多数的卫星是被用来进行地球观测、导航或者通信。
比如日常人们所关注的天气预报、地图导航、卫星电话、电话和广播等一些基础服务。
这些都是通过发射的卫星来接收地面传导的信号,通过推理演算,给出你想要的数据。
卫星不仅可以给商业带来经济价值,更重要的是为国家带来战略保障和军事支撑。
可以做到足不出户就对世界上的战场态势了如指掌,就比如美国的天基侦察体系,让电影《速度与激情》中的“天眼”成为现实。
对于卫星定位的原理来说,并不是地面问卫星:“你好,请问我在哪?”,而是卫星在24小时不停的广播:“大家好,现在时间是xxx,此时我在这儿。”
地面作为卫星的接收装置,并不发射信号,只能通过对多个卫星发来的卫星所在位置的数据和时间,通过几何运算来定位。
同时卫星会根据不同的频率和加密方式不同,所获取的精度数据也会有所不同,因此会有不同的定位精度。
GPS:实现卫星定位霸权GPS是Global Position System(全球定位系统)的简称,美国是世界上第一个建立这个系统的国家,所以直接采用了GPS这个名字。
理论上GPS只需要24颗卫星就能实现全球定位,但是却始终常年保持32颗在轨工作,并且已经达到了纳秒级别的授时系统,定位精度达到了可怕的0.1米。
相当于之前美国轰炸伊拉克的新闻大楼,一整座水电站需要上百吨的弹药,而现在有了GPS之后,只需要一两颗炸弹就搞定了。
让整个世界最震惊的就是当年的海湾战争,在茫茫沙漠中,美军利用GPS的精准性,对伊军实施了精确打击。
最终美军以146:100000的伤亡代价,在这场战场中完美胜出。
而且这仅仅是美国GPS发射第8颗卫星的当天,尚未成熟的定位系统,就能主宰战争,这也让世界的天平再次摇动。
随着GPS的研究和发展,美国在2018年已经开始了GPS第三代卫星的发射,成为世界上中最先进的GPS卫星。
参考资料:北斗卫星导航系统2011年9月28日发布关于《海湾战争----卫星导航系统第一次大规模的使用》的报道
GLONASS:俄罗斯统治战场的“法宝”同为世界军事强国的俄罗斯在卫星定位方面,自然也不甘落后于美国,同时也拥有自己的卫星定位系统。
作为和美GPS同时期研发部署的全球卫星导航系统,GLONASS系统为俄罗斯的发展和军事力量提供了重要的保障。
GLONASS系统的研发最早可以追溯至前苏联阶段,实是在低轨卫星导航系统“蝉”的基础上研制建设出来的。
它独特的星座大倾角设计,结合俄罗斯高纬度的本土地理位置,可以更好的实现全球观测。
同时,GLONASS系统的轨道相对来说比较低、周期短,这样也更有利于均匀跟踪观测。
它最大的特点就是具有极强的抗干扰能力,可以不受战争中复杂的电磁环境影响,继续正常工作。
但是面对其昂贵的造价和维护费用,GLONASS系统更多的是被用于军用,民用中使用较少。
而且虽然GLONASS系统的定位精度可以达到1.5米,但是面对美国的GPS系统还是比较拉跨的,这也让它面临着即将淘汰的局面。
至于以后是否还能正常使用,还要看俄罗斯对GLONASS系统的改进和升级。
参考资料:环球网2008年5月23日发布关于《俄副总理:格洛纳斯导航系统地面部分发展受挫(图)》的报道
北斗:银河中最闪耀的“星”反观中国的北斗卫星,在如此的恶劣生存环境下,依旧能够硬抗美国GPS的霸权,日均3000亿次,夺回了国内导航定位的自主权。
1993年,因美方质疑中国货轮银河号载有违禁品,果断关闭了所在海域的GPS信号,这也使得货轮无奈在还海上毫无方向的漂泊了33天。
也是从那一刻起,中国人意识到如果没有自己的定位系统,就会处处受制于人,任人宰割。
就好比你一直用着邻居的WiFi,突然有一天他丧心病狂的把密码改了,你能怎么办?难道说让他把密码给你?
所以中国的北斗就像核武器空间站一样,都是被逼出来的,虽然我们从未想过欺负别人,但是别人不会这样对我们。
尽管中国的卫星定位系统起步比较晚,但是经过我国科学家们夜以继日的钻研和一代代的更新。
在不到30年的时间里,我国北斗成功地打破了美国的技术垄断,甚至还获得了137个国家和地区的支持和使用。
2000年,“北斗一号”第一颗卫星成功发射,中国一跃成为继美、俄之后的第三个拥有自主导航系统的国家。
参考资料:光明网2024年1月8日发布关于《中国“北斗”30年:闪耀星空 服务世界》的报道
目前国内已有90%的手机、700万辆车装有北斗导航系统,同时带动了50多万人就业岗位,带来了4000亿的收益产值。
北斗对于我国国防力量的支持更不用说了,远洋部队的导航定位、战斗机的远航飞行,以及国人引以为豪的“东风家族”,都是靠着北斗的精准定位和导航。
并且在实际应用中,我国的北斗系统可以达到0.5米的精准程度,相当于可以让一枚导弹锁定到桌子大小的目标。
在2008年的汶川地震中,搜救队员就是靠着北斗的通讯功能,为救援带来了宝贵的一首信息。
不仅如此,就连国际搜救卫星组织都将北斗纳入了系统之中,以便获得更提前的报警服务。
即便北斗系统在卫星定位方面做到了世界前列的水平,但是仍然不骄不躁,以继续提升服务品质质量为标准,不断研发更新。
根据最新消息称,我国将会发射35颗卫星,在月球上建立北斗系统,这对于我国的太空领域将会重要的推动作用。
未来到底哪家卫星定位系统能够更胜一筹,还是一个未知数。
但是我相信,北斗以后能够拓展至更宽阔的应用场景,成为世界卫星导航的主力军和掌舵者。
参考资料:济宁新闻2024年7月18日发布关于《多国布局月球导航系统 竞相打造月球版GPS》的报道
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