前言:距離第一顆北斗衛(wèi)星升空,已經(jīng)過去23年,在這數(shù)十年里,北斗進步飛速,不僅信號覆蓋全球,還獲得國際認可,成為全球民航通用的衛(wèi)星導航系統(tǒng)之一。值得一提的是,接納北斗之前,其唯一使用的是美國GPS。那么,北斗與美國GPS相比,有何優(yōu)異之處?國際接納北斗后,會為全球民航領(lǐng)域帶來哪些影響?
(圖解:隨著“北斗三號”第30顆星發(fā)射升空,整個北斗系統(tǒng)正式建成)
1、北斗,全世界的一顆“明星”
北斗,自古以來一直被用來形容北方蒼穹中定四時、勘方向的明星。而如今,被賦予全新意義的北斗,已然成為一顆閃耀在太空的“中國名片”。
早在上世紀70年,我國科學家就意識到衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)的重要性,由此不斷深入研究,直到20世紀60年代,“燈塔計劃”正式立項,這一計劃,正是如今北斗的前身,雖然后期因為技術(shù)、財力等問題,被迫中止,但其依舊為之后相關(guān)項目積攢大量經(jīng)驗。
1983年,“雙星定位系統(tǒng)”概念生成,即發(fā)射衛(wèi)星“北斗一號”,其將位于3.6萬公里高地球軌道上,旨在為區(qū)內(nèi)用戶提供全天候定位服務(wù)。
2008年地震中,“北斗一號”便發(fā)揮了巨大作用。
需要注意的是,北斗絕不是簡單的幾顆衛(wèi)星,而是一個足夠龐大的系統(tǒng),其目標是“衛(wèi)星星座”。
“北斗二號”衛(wèi)星升空,其所在星座中的萌星、吉星、愛星分別位于地球的不同軌道之上,共同推動覆蓋范圍進一步擴大,至此,北斗系統(tǒng)服務(wù)范圍,便從一開始的區(qū)拓展到亞太地區(qū)。
“北斗三號”是整個北斗系統(tǒng)三步走的最后一步,隨著最后兩顆吉星升空,適應(yīng)中國國情的北斗衛(wèi)星星座結(jié)構(gòu),正式建成,一舉崛起為世界第四大導航系統(tǒng)。
(圖解:北斗標準正式被國際民航組織采納)
2、不再依賴GPS,國際接納北斗標準
四大導航系統(tǒng)中,除了北斗系統(tǒng),還有美國GPS、俄羅斯格羅納斯系統(tǒng)以及歐洲伽利略系統(tǒng)。其中,GPS起步最早,早在1994時就已經(jīng)建成,其承諾,可以保證95%的情況下,一直有24顆GPS衛(wèi)星運轉(zhuǎn)。
據(jù)悉,美國GPS系統(tǒng)除了最基本的民用版本,還額外開發(fā)出軍用版本,二者相比,軍用版本不論是精度還是其他方面,都要更具優(yōu)勢。目前,GPS的軍用版本,只有美國以及同盟國使用,精度最大可達到1米以內(nèi)。GPS民用版本則面前全球用戶。
國際民航組織一直以來使用的標準都是GPS與格羅納斯,而如今,中國北斗標準,也正式成為國際標準之一。
有人好奇,為何該組織要在有GPS標準的情況下,還再接納北斗標準?
這一問題其實很好理解,那就是國際民航組織不愿意再依賴美國GPS。此前高度依賴,導致很多民航飛機在面臨特殊情況時,很容易受到干擾,這無疑會影響到全球航空安全。
就拿巴以沖突為例,以色列對東地中海進行了GPS干擾,導致一些飛機突然從航線上消失,或者是有的飛機明明在海面上,而監(jiān)測系統(tǒng)上卻顯示其出現(xiàn)在以色列北部。
這種奇怪現(xiàn)象的出現(xiàn),引起不少研究人員注意,他們表示,這主要是“GPS欺騙”技術(shù)造成的。
所以,在國際民航組織看來,北斗系統(tǒng)的加入,可以有效緩解該問題,增強整個系統(tǒng)穩(wěn)定性,降低GPS欺騙干擾帶來的負面影響。同時,就算其他幾個系統(tǒng)失靈,北斗也可以提供備用的導航服務(wù)。
(圖解:北斗系統(tǒng)短報文傳輸流程圖)
3、只要北斗在,就永遠不會失聯(lián)
上述研究人員的提到的“GPS欺騙”技術(shù),是指通過發(fā)射與真實GPS信號具有相似性的偽導航信號,對相關(guān)用戶進行干擾,使對方無法獲得己方的真實位置、信息。
這種技術(shù),具備隱蔽性強、操作簡單、發(fā)射功率低、效果好等優(yōu)勢,比戰(zhàn)場上使用的“GPS干擾”技術(shù)威脅性更大。
正因如此,“GPS欺騙”技術(shù)已經(jīng)被廣泛用于巴以沖突中,只是,其欺騙式干擾范圍過大,一度給區(qū)域民航安全帶來影響。
那么,北斗是否有足夠應(yīng)對能力?
眾所周知,北斗系統(tǒng)作為后發(fā)者,會具備一些后發(fā)優(yōu)勢,比如說更為先進的三頻信號、更高的定位精度、更快的授時以及更強的抗干擾能力。
在應(yīng)對“GPS欺騙”與“GPS干擾”時,我們主要用到的是北斗系統(tǒng)短報文通信服務(wù)。即便當時所處環(huán)境沒有任何信號,也依舊可以發(fā)送短信,提供所在位置。
當這一功能運用到民航飛機上時,飛機將可以每隔10分鐘就上傳一次位置信息報文。
其實,我們也能夠?qū)⑵浜唵卫斫鉃榫o急時刻的替代性通訊手段,不論是偏遠地區(qū)還是失聯(lián),都能夠幫助相關(guān)工作人員進行定位和搜救。
簡言之,只要北斗在,你就永遠在線、永遠不會失聯(lián)。
總而言之,國際正式接納北斗標準,將是中國北斗與國際航空組織的一次成功交流,這不僅會推動北斗進一步發(fā)展,還會推動全球航空行業(yè)健康發(fā)展,至此,也就不難理解,為何北斗一建成,立馬有100多國爭相合作了。