配有北斗卫星导航系统的分享单车。新华社发

搭载北斗卫星导航系统的插秧机。新华社发

我国北斗三号全球卫星导航系统临了一颗组网卫星在西昌卫星发命中心燃烧起飞。新华社发

大开手机，舆图App上的光标精确符号出你的位置；点外卖，屏幕上的迁徙轨迹败露外卖小哥与你的距离；按下启动，无东说念主播撒机在金黄的麦田庐划出直接线条……从田间种植到皆市交通，从指尖便利到智能功课，北斗卫星导航系统用精确时空为当代糊口提供了无穷可能。

不久前，中国卫星导航系总揽理办公室发布一则音尘：为提供愈加优质干事，北斗卫星导航系统将于近期实施在轨升级，对部分卫星的责任气象进行优化治愈。为何这套系统需要持续“进化”？它究竟怎么从数万公里的高空，精确地参与每一次启程与抵达？它又怎么成为撑持数字中国运行的基石？

卫星怎么知说念你在哪儿

“淌若在生分的场所迷了路，怎么办？”关于这个问题，今天的东说念主们给出的谜底可能会惊东说念主的一致：用手机导航啊！真是，各人也曾民风了用手机措置“我在哪，我要去哪，我怎么去”的问题。而手机导航依靠的恰是卫星导航系统。

其实，不管是GPS，照旧北斗卫星导航系统，卫星导航系统措置的只是获取位置，即“我在哪儿”的问题，东说念主们频频使用的门路野心和导航功能则是依靠舆图类App来达成的。

这是怎么作念到的呢？率先，要搞明晰卫星导航系统是怎么出身的。1957年10月，全国上第一颗东说念主造地球卫星——斯普特尼克一号得手辐射，开启了空间探索时间。之后科学家发现，通过接纳斯普特尼克一号辐射的信号，不错测量卫星信号的多普勒频移，从而细则卫星轨说念。于是，有科学家提倡，淌若已知卫星轨说念，那么测量多普勒频移的接纳机是不是不错反过来推算我方的位置呢？基于这一想想，第一个卫星导航系统——子午仪系统出身了，开启了卫星导航时间。

但子午仪系统卫星数目少，不行达成接续、及时定位，只可用于船舶等慢速载体。1995年，全球第一个着实意思意思上的全球性、全天候、接续、及时的卫星导航系统——GPS崇敬运行，从根底上措置了及时定位的问题。

既然GPS不错用，为什么还要花这样多钱开导北斗？这是因为，在金融、通讯、动力等范畴，精确的时期和位置是保障国度贫寒本事安全的基础。淌若莫得自主可控的北斗卫星导航系统，国度贫寒本事的时期和位置保障只可依赖GPS或其他卫星导航系统，存在宏大安全隐患。如同登山的保障绳不行掌持在别东说念主手中同样，开导北斗的必要性了然于目。

与GPS不同，北斗卫星导航系统的干事种类愈加丰富，它翻新友融了导航与通讯智商，具备全球定位导航授时、星基增强、精密单点定位、全球短报文通讯、区域短报文通讯、地基增强和国际搜救7种干事智商，而GPS仅提供全球定位导航授时干事。其次，K8凯发中国官方网站北斗三号全球星座是由地球静止轨说念、歪斜地球同步轨说念、中圆地球轨说念三种轨说念卫星构成的搀和星座，而GPS仅有中圆地球轨说念卫星。

诚然，北斗卫星导航系统在发展经过中也存在一些弱势。GPS发展较早、应用平时，北斗卫星导航系统的干事教养尚不够丰富，干事水平存在拔擢空间，此外，GPS的“后发制东说念主”也让北斗卫星导航系统在扩充应用经过中靠近较大困难。但跟着干事的无间越过与拔擢，北斗卫星导航系统的应用产业正在无间壮大。

从“双星定位”到“全球干事”

北斗卫星导航系统的开导共资格了三个阶段。从1994年北斗一号系统工程崇敬立项，到2000年北斗一号系统崇敬建成并参预使用，只用两颗卫星，就具备定位、授时、报文通讯与位置阐聪慧商，让我国成为全国上第三个领有卫星导航系统的国度。

天然北斗一号仅干事中国地区，况且需要结尾主动给卫星辐射信号况且接纳卫星信号才气定位，但它机要隘联想了双向短报文通讯功能，与GPS只可知说念“我在那处”不同，北斗一号不仅不错让用户知说念“我在那处”，还能让别东说念主知说念这个用户在那处，这种通导一体化的联想，是北斗系统的创始。

1998年，在北斗一号行将建成之际，我国启动了北斗二号的论证。由于那时国内经济基础薄弱，航天时期水平相对较低；受国土收敛和其他成分影响，开云世界杯官网发命中圆地球轨说念卫星完周密球组网需要在国外建站。于是，北斗二号提倡先开导区域系统，保障中国及亚太区域导航，条款训导后再开导全球系统的发展想路。

2020年7月31日，北斗三号全球卫星导航系统崇敬通畅，面向全球用户提供全天候、全天时、高精度、高可靠的定位、导航、授时干事。从北斗一号的双星定位，到北斗二号的搀和星座联想，再到北斗三号的星间链路翻新联想，北斗卫星导航系统走出了一条具有中国脾性、充满中国聪敏的发展之路。

值得属主义是，北斗卫星导航系统可不单是是天上的北斗卫星星座（亦称为空间段），还包括大地运行收敛系统（亦称为大地段）和手机、电话腕表等导航结尾（亦称为用户段）。其中，由监测站、主控站、注入站构成的大地段负责谋略卫星需要播发的参数信息以及生成卫星收敛教唆，并发送给卫星，空间段的卫星负责发送导航信号，用户段的结尾则负责接纳导航信号以解算本人位置，三者协同责任，不可偏废。

对用户而言，北斗卫星导航系统发送的导航信号中，最贫寒的践诺是导航电文。这是一连串不休疏导的基本信息：“我是第N号卫星”“这里当今是何时期”“我刻下的坐标”“我的卫星‘一又友们’刻下的大致坐标”……用户结尾接纳到导航电文后，字据测距码谋略出与卫星之间的距离，从而谋略得到“我在哪儿”。

此外，北斗卫星导航系统的信号经过用心的信号体制联想，具备优异的信号质料和性能，确保了高质料测量和信息传输，同期联想了多种信息传输通说念，让用户不错字据我方的干事需求聘任使用不同的信号。

“北斗+”“+北斗”

如今，北斗卫星导航系统已在130余个国度落地使用，其应用范围远超舆图导航的限制。聪敏城市治理、电网同步运行、金融交往精确时期戳等皆时刻离不开北斗系统提供的时空信息。它已成为与水、电、收集同等贫寒的新式基础本事，平时进入群众挥霍、分享经济等民生范畴，全面应用于交通输送、群众安全、救灾减灾、农林牧渔等场景，以“北斗+”和“+北斗”的样式，打造日渐完备的“北斗生态”。

面前，大大批维持导航的电子开导中，皆收受全球导航卫星系统兼容芯片，既不错接纳北斗系统信号，也不错接纳GPS等其他卫星导航系统信号。

举例，电话腕表的全球导航卫星系统兼容芯片细则位置后，可将结尾通过手机通讯基站（如5G基站）发送至绑定的手机，从而达成对率领者的汉典定位；分享单车可通过北斗芯片获取及时位置，在泊车经过中与电子围栏（分享单车治理方在舆图上标注的可泊车区域）进行对比，使骑行者仅能在端正区域内锁车，从而有用程序分享单车使用动作；基于北斗卫星导航系统的无东说念主驾驶农机，不错达成厘米级的精确播撒、施肥和收割，极大拔擢效果和资源应用率……外卖骑手智能改造、无东说念主机快递精确投送、高铁的安全准时等，背后皆有北斗卫星导航系统的功劳。

北斗卫星导航系统的“独家秘笈”——北斗短报文也得到了平时应用。2008年汶川地震后，灾地救助戎行应用北斗短报文，在断网、断电的极点情况下，发还第一条灾情信息，不仅让指导部及时掌持了救助部队的位置与行进轨迹，更搭建起灾地与外界的通讯桥梁。此外，我国飞机在飞行经过中，可用北斗卫星获取位置，通过北斗短报文将位置回传空中治理部门，以此达成对飞机的跟踪监视，这亦然北斗卫星导航系统独具脾性的一种用法。

当今，讲演起原的问题，在繁密行业中大展本事的北斗卫星导航系统，为什么要进行在轨升级呢？谜底是，北斗卫星的联想寿命频频为10~12年，刻下在轨运行的北斗卫星既包含北斗二号又包含北斗三号卫星，其中部分卫星已卓越了联想寿命。为了保障北斗卫星导航系统的干事质料，优化升级是势必聘任。与手机通过软件升级更新系统访佛，北斗卫星不错通过大地段向在轨卫星上注软件，从而完成北斗卫星导航系统智商的升级。

同期，为确保永久提供高质料的定位导航干事，北斗系统的空间段、大地段、用户段皆需要无间进行时期翻新与升级。

北斗将来依可期！

（作家：张爽娜开云世界杯官网，系中国航天科技集团五院盘考员）