昨日,我国在西昌卫星发射中心成功将一颗北斗导航卫星送入太空 新华社发
美国GPS胜在成熟,欧洲伽利略胜在精准,俄罗斯格洛纳斯抗干扰能力强,中国北斗的优势则在于互动性和开放性
昨日,我国成功发射一颗北斗导航卫星,将为气象交通等方面提供导航定位服务
据新华社西昌4月14日电14日4时11分,我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(COMPASS)建设计划的一颗卫星,飞行在高度为21500千米的中圆轨道。这颗卫星的发射成功,标志着我国自行研制的北斗卫星导航系统进入新的发展建设阶段。
卫星导航系统为人类带来了巨大的社会和经济效益,目前世界上只有少数几个国家能够自主研制生产卫星导航系统。我国曾于2007年2月3日在西昌成功发射一颗北斗导航试验卫星,卫星准确入轨,目前星地试验工作顺利。
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。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。
背景 美垄断精确定位 实行双重技术标准
美国国防部从1973年开始实施的GPS系统,是世界上第一个全球卫星导航系统,在相当长的一段时间内垄断了全球军用和民用卫星导航市场。
GPS原来是专门用于为洲际导弹导航的秘密军事系统,在1991年的海湾战争中首次得到实战应用。随后,在科索沃战争、阿富汗战争和伊拉克战争中大显身手。从克林顿时代起,该系统开始应用在了民用方面。
现运行的GPS系统由24颗工作卫星和4颗备用卫星组成。美国利用GPS获得了巨大的经济利益,多年来在出售信号接收设备方面赚取了巨额利润。以1986年为例,当时一台一般精度的GPS定位仪价格5万美元,高精度的则达到10万美元。现在价格虽然有所下降,但也可推算出20年来GPS“收获颇丰”。以GPS为代表的卫星导航定位应用产业,已成为八大无线产业之一。据美国国家公共管理研究院进行的调查评估表明,GPS的全球销售额将以每年38%的速度增长,2005年全球GPS市场已达到310亿美元。
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”。在海湾战争时,美国还曾置欧盟各国利益不顾,一度关闭对欧GPS服务。
链接 什么是GPS
GPS(GlobalPositioningSystems)是美国历经20年,耗资超过300亿美元建立的全球卫星定位系统,是继阿波罗登月计划和航天飞机计划之后的第三项庞大的空间计划。其目标为实时地提供三维位置、三维速度和高精度的时间信息,从根本上解决人类在地球上的导航和定位问题,以满足各种不同用户的需要。
GPS系统的主体部分由24颗地球同步卫星组成,这些卫星与地面支撑系统组成网络,以向全球广播自己的位置信息。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,以供军用,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。
GPS接受设备包括GPS手持机,与手机电话体积相当。其计算机接口包括GPS接收卡或外接设备,由天线、接收单元和电源组成,体积很小,可方便地装载在汽车等航行器上。
纵深 多国联手对抗GPS垄断地位
大多数国家和地区的整体经济发展已经不由自主地被捆在美国的这辆战车上。GPS在民用领域的影响力甚至已经超越了其最初的军事色彩。
“伽利略”引来多国参与
为继续推进GPS在军民领域这种独霸式的地位,美国政府除宣布将进一步提高民用C/A码(距离信号编码)精度外,正继续完善GPS系统。目前洛·马公司正在进行8颗GPS—2RM卫星现代化的工作。此外,由波音公司研制的首颗GPS—3卫星预计于2013年发射,GPS—3全面运行预计在2015至2020年实现。GPS—3的信号发射功率将提高100倍,信号抗干扰能力提高1000倍以上,定位精度提高到0.2至0.5米,可使卫星制导弹药的精度达到1米以内。
面对这种居高临下的强势,包括俄、欧、中、印在内的世界主要科技体选择了独立发展、联合生存的道路,其中欧洲的“伽利略”计划成为主要节点,除中、俄积极参与外,印度将要发展的以6到7颗卫星组成的南亚区域卫星导航系统也选择了与“伽利略”的合作。此外,为减少对GPS的依赖,中、印、德等国都发展了GPS/GLONASS兼容接收系统。
摆脱GPS依赖的努力
无论是GPS,还是欧洲“伽利略”,政府的政策支持都扮演了至关重要的角色。为推动“北斗”系统的战略发展,2005年9月,中国国家发展改革委员会、国防科工委联合发出《关于加速推进北斗导航系统应用有关工作的通知》,正式将“北斗”导航系统建设列为国家基础建设规划。
欧盟主导的伽利略系统的目标是,耗资30亿欧元,共发射30颗卫星。包括韩国、中国在内,日本、阿根廷、澳大利亚、俄罗斯等国也在参与该计划。当初的完成目标是2008年,但由于技术等问题,延长到了2011年。中国也向伽利略计划投资了296万美元。
俄罗斯从苏联时期的1976年就开始推进和美国GPS相抗衡的“格洛纳斯”系统,但随着20世纪90年代初期陷入经济危机,计划被迫中断,只运营了一半,也就是16颗卫星。
分析 “伽利略”挑战GPS GPS只能找到街道 “伽利略”可找到家门
当前,在卫星定位导航系统这一领域,最吸引人眼球的除了GPS外,就是欧盟和我国合作的“伽利略”导航卫星系统。
什么是“伽利略”计划
“伽利略”计划是一种中高度圆轨道卫星定位方案。“伽利略”卫星导航定位系统的建立将于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。该系统除了30颗中高度圆轨道卫星外,还有2个地面控制中心。
“伽利略”系统将为欧盟成员国和中国的公路、铁路、空中和海洋运输甚至徒步旅行者有保障地提供精度为1米的定位导航服务,从而也将打破美国独霸全球卫星导航系统的格局。
“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,在2008年投入运行后,全球的用户将使用多制式的接收机,获得更多的导航定位卫星的信号,将无形中极大地提高导航定位的精度,这是“伽利略”计划给用户带来的直接好处。另外,由于全球将出现多套全球导航定位系统,从市场的发展来看,将会出现GPS系统与“伽利略”系统竞争的局面,竞争会使用户得到更稳定的信号、更优质的服务。世界上多套全球导航定位系统并存,相互之间的制约和互补将是各国大力发展全球导航定位产业的根本保证。
“伽利略”有哪些优势
“伽利略”计划是可以进行覆盖全球的导航和定位功能,它还能够和美国的GPS、俄罗斯的GLONASS系统实现多系统内的相互合作,任何用户将来都可以用一个多系统接收机采集各个系统的数据或者各系统数据的组合来实现定位导航的要求。
“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向别国提供的卫星信号,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。
回顾 我国投资296万美元 参与“伽利略”计划
目前全世界使用的导航定位系统主要是美国的GPS系统,欧洲人认为这并不安全。为了建立欧洲自己控制的民用全球导航定位系统,欧洲人决定实施“伽利略”计划。2003年9月18日,欧盟和中国草签了中国参与“伽利略”计划的协议。2004年10月9日,双方又签署了此项目的技术合作协议;因而引发美国媒体发出美国可能击毁“伽利略”卫星的报道。可见,此项目不但具有极高经济价值,也深具政治和军事战略意义。参与“伽利略”计划是迄今为止我国与欧洲最大的合作计划。全球导航定位系统的应用十分广泛,从经济建设、国防建设等各方面来考虑,我国都应该建立自己的全球导航定位系统。比如,将来我们建立起全国的车辆定位系统后,如果我们没有其他导航定位系统而只依靠GPS系统,那么一旦出现意外情况,将使整个交通系统瘫痪。“伽利略”计划总值36亿欧元,我国投资296亿美元,约5%,这标志着我国航天事业在国际合作领域迈出走向欧洲化的第一大步。本报综合报道