天上“北斗”导航 地下汽车定位

　　四川新闻网-成都日报讯 ：

　　徐渝江/文

　　2007年4月，我国在西昌卫星发射中心用“长征三号甲”运载火箭，成功将第5颗北斗导航卫星送入太空。前4颗分别于2000年10月31日、12月21日、2003年5月25日和2007年2月3日发射升空的。

它是世蜀上第一个区域性卫星导航系统，五颗北斗导航卫星在天空携手，为中国地区导航服务。

　　北斗卫星导航系统是我国自行研制生产的，不仅具备在任何时间、任何地点为用户确定其所在的地理经纬度和海拔高度的能力，而且在定位性能上有所创新。

　　如果出租汽车公司把车撒在外面，装上GPS系统只能对车辆本身进行定位，也就是驾驶员知道自己的位置，而老板却看不到车在哪儿；装上北斗系统，老板就能看到车辆的位置，更方便地进行调度。

　　天上的北斗星永远指向北方，过去，人们在森林、沙漠、海洋旅行时依靠星星的指引而不迷失方向。后来，中国人发明了指南针，依靠地球的磁场作用，找到了南北方向，随着人类文明的进步，指南针远远不能满足需要，于是人们发明了无线电导航，无线电导航技术将人类的航海等需要导航的行业向前推进了一大步，但是无线电容易受到电离层折射和地球表面反射的干扰，还有天气等因素的干扰，容易出现无线电波到达不了的死角。于是人们将眼光盯向了太空，把无线电导航台搬到太空上去，因而能克服地面无线电导航台的先天不足，不受气象条件、航行距离的限制，且导航精度也大大提高。

　　虽然美国的GPS卫星导航已广泛应用，但其规模太大、造价太高，其他国家很难效仿，另外GPS只能导航，无法通信，因而不能满足日益增长的用户需求，再者如果仅依赖GPS，则容易受美国控制。那么，有没有解决这些问题的新方法呢？中国的“北斗”卫星导航系统开辟了一条新途径。

　　北斗导航卫星系统是一种全天候、全天时提供卫星导航信息的区域性导航系统。它是通过双星定位方式来工作的。该系统由2颗经度上相距60度的地球静止卫星对用户双向测距，由一个配有电子高程图的地面中心站定位，另有几十个分布于全国的参考标校站和大量用户机。

　　北斗导航卫星是世界上第一个区域性卫星导航系统。与全球性的系统相比，它能够在很快的时间内建成，用较少的经费建成并集中服务于核心区域，是十分符合我国国情的一个卫星导航系统。其次，它的功能有所增加，每一个点除定位外可与中心点进行授时、通信联络，弥补了国外资源系统在此方面的缺陷。例如，如果出租汽车公司把车撒在外面，装上GPS系统只能对车辆本身进行定位，也就是驾驶员知道自己的位置，而老板却看不到车在哪儿；装上北斗系统，老板就能看到车辆的位置，更方便地进行调度。

　　北斗导航卫星的应用范围十分广泛，可用于监控救援、信息采集、精确授时和导航通讯。具体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。目前主要应用范围：西部和跨省区运营车辆、沿海和内河船舶，水利、气象、石油、海洋和森林防火，通信、电力、铁路和交通，公安保卫、边防巡逻、海岸缉私和交通管理。

　　比如：北斗导航应用于渔业公司后，一方面可以在渔船出海后，遇到台风等恶劣天气时对渔船进行实时控制，遇险后及时搜救渔船；另一方面防止渔船漂至公海或其他国家海域，与其它国家发生冲突；此外，渔民可以在海上进行期货交易，大大提高渔业交易水平，促进渔业生产的发展。

　　卫星导航系统为人类带来了巨大的社会和经济效益，目前世界上只有美国、俄罗斯、中国，欧盟等少数几个国家和联盟能够自主研制生产卫星导航系统。北斗卫星导航系统是我国自行研制生产的，不仅具备在任何时间、任何地点为用户确定其所在的地理经纬度和海拔高度的能力，而且在定位性能上有所创新。

　　我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。

　　国外三大卫星导航系统

　　除了中国的北斗卫星导航系统，目前全世界还有三大卫星导航系统：美国的GPS、欧盟的“伽利略”、俄罗斯的“格洛纳斯”，它们各有各的特长和优点。

　　美国的GPS

　　GPS是美国历经20年（1978年10月6日发射，1993年12月完成24颗卫星组网，1995年4月27日达到完全运行能力）。耗资超过300亿美元建立的全球卫星定位系统，该系统在20000km的高空，共有分布在6个轨道上的24颗卫星。能使地球上任何地方的用户在任何时候都能看到至少4颗卫星，因此，这是一个全天候、实时性的导航定位系统。

　　GPS被誉为是继“阿波罗”登月和航天飞机之后的又一重大航天科技成就，其用途遍及人类活动的每一个角落。它包括探险、登山、野外考察、航海、航空，公交车辆调度、车辆监控与防盗、动物迁徙路线追踪、输电线路雷击定位等。对于用户来说，最重要的就是GPS接收机，接收机根据同时收到的4—8颗卫星的位置信息，应用差分定位原理，每隔1—3秒向用户播报一次其位置（经纬度）、速度、高度和时间信息，以供用户或用户的系统使用。GPS系统提供了两种定位信号，其一是C/A编码，由标准定位信号经干扰而成，定位精度在100米左右，以供民间用户使用；另一种即所谓的P码，经加密后播放，仅供军用，定位精度在3米以内。对于民用的C/A码，可利用基站差分技术将其中的干扰滤掉，使其精度达到10米左右。通过GPS导航人们可以方便地找到你要去的街道。

　　欧盟的“伽利略”

　　“伽利略”系统是世界上第一个基于民用的全球卫星导航定位系统，将于2007年底之前完成，2008年投入使用，总共发射30颗卫星，其中27颗卫星为工作卫星，3颗为候补卫星。卫星高度为24126公里，位于3个倾角为56度的轨道平面内。

　　“伽利略”系统可以发送实时的高精度定位信息，这是现有的卫星导航系统所没有的，同时“伽利略”系统能够保证在许多特殊情况下提供服务，如果失败也能在几秒钟内通知客户。与美国的GPS相比，“伽利略”系统更先进，也更可靠。美国GPS向別国提供的卫星信号，只能发现地面大约10米长的物体，而“伽利略”的卫星则能发现1米长的目标。一位军事专家形象地比喻说，GPS系统，只能找到街道，而“伽利略”则可找到家门。

　　俄罗斯的“格洛纳斯”

　　俄罗斯“格洛纳斯”系统与美国全球定位系统ＧＰＳ类似。“格洛纳斯”系统标准配置为24颗卫星，而18颗该系统卫星就能保证为俄境内用户提供全部服务。目前俄罗斯有17颗“格洛纳斯”系统卫星。

　　到2009年，“格洛纳斯”系统的服务范围将拓展到全球，而这需要24颗卫星同时工作。该系统的主要服务内容包括确定陆地、海上及空中目标的坐标和运动速度信息等。