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揭秘北斗系统组网布设:用的是自主星座方案!

字号+ 作者:GIS帝国 来源:GIS帝国 2015-11-09 10:59 我要评论( )

1957年10月4日,世界第一颗人造卫星升空,开创了人类探索太空的新纪元。随着依托卫星导航定位系统开展的科学实验与应用蓬勃发展,迅速催生了全球定位系统(GPS)等

北斗导航系统目前由14颗卫星构成

    人物小传:许其凤,1936年出生,中国工程院院士、信息工程大学教授,我国导航定位领域杰出的科学家。他是我国最早从事卫星大地测量和卫星导航的学者之一,编写了我国第一部全面论述GPS相关原理的专著,负责我国第一个海外卫星跟踪站技术方案制订与数据处理,创造性设计我国北斗区域卫星导航系统卫星星座方案,培养了大批国内卫星导航领域杰出人才。

    9月30日,西昌,长征三号乙运载火箭再次刺破苍穹,将1颗新一代北斗导航卫星送入预定轨道,标志着北斗导航系统向着形成全球服务能力目标又迈出了坚实一步。

    当在现场全程参与技术保障的学生传回捷报时,已是耄耋之年的许其凤露出了欣慰的笑容。作为从事卫星导航领域技术研究的学者,他将国家拥有自主卫星导航系统作为一生追求的目标,将建设导航强国支撑大国崛起立为终生夙愿。

    许其凤敏锐地瞄准卫星导航定位这一新兴领域,开展了艰苦卓绝的科学研究,创造了国内多个第一,为我国跻身导航强国抢占了先机——国内卫星导航技术的拓荒者

    1957年10月4日,世界第一颗人造卫星升空,开创了人类探索太空的新纪元。随着依托卫星导航定位系统开展的科学实验与应用蓬勃发展,迅速催生了全球定位系统(GPS)等理论的研究与实践。自此,卫星定位技术成为少数发达国家才能掌握和有实力将其实现的核心技术成果,也成为大国地位的必备支撑与重要标志。

    许其凤从上世纪六十年代就开始从事卫星大地测量工作,上世纪八十年代初期,他以敏锐的战略视角将研究方向转至卫星导航领域,成为我国最早从事该领域研究和教学工作的学者之一。

    1989年,美国发射了GPS系统第一颗卫星;1993年,美国完成GPS系统星座构建,成功完成组网。

北斗导航系统目前由14颗卫星构成

而在改革开放初期的中国,许其凤早在1982年就率先在国内开设卫星导航与精密定位课程,开始为国家测绘导航领域提供理论和人才储备;1985 年,作为技术负责人,他在国内应用卫星定位技术,首次建起高精度大地测量控制网,解决了国内大地测量的基准问题;1989年,他编写出版了我国第一部全面论述GPS导航与大地测量工作的专著——《GPS卫星导航与精密定位》。

    1991年,中苏两国通过友好协商,决定共同启动交换边界(东段)联合测量工作,但在实施阶段双方“背靠背”分头组织。许其凤受命负责此次联测我方总体方案的设计、施测指导和数据处理工作,他带领技术人员开创了国内首次应用GPS技术开展大规模测量的先河。
 

中苏两国正式协商边界问题的前一天,苏方提供的一批数据始终无法与我国实测数据“吻合”,怎么办?经过缜密测算后,许其凤胸有成竹地说:“对方提供的数据有误”!团队成员善意的提醒:“咱们可是在国内首次使用GPS技术进行边界测绘,万一我们错了怎么办?”“不可能!”许其凤坚定地说。

    签字台前,面对我方准确的实测数据和缜密的测算,苏方最终承认了失误并进行了重新测算。

    征尘未洗。许其凤继续在卫星导航领域攻关,在军内开辟了第一个空间大地测量学学科方向,解决了远程武器发射机动测量保障问题……推动着国内卫星导航领域从无到有、从弱到强。

    打破技术封锁,推动我国卫星导航系统完成从0到1的突破,使我国成为世界上第3个具备自主无源卫星导航定位能力的国家—— 自主卫星导航星座方案的首创者

    现代战争,精确制导武器、新型武器平台……几乎一切高精尖武器的发展都离不开卫星导航系统的定位;银行、交通、电力、网络……几乎一切现代文明社会的管理也同样离不开卫星导航系统的支持。

    GPS、格洛纳斯、伽利略,从上世纪后半段开始,美国、俄罗斯、欧盟争相布局,开始占领太空领域的轨道与频谱资源。在他们竞相角力的同时,却又无意外地在同一问题上联手,那就是中国可以花钱买服务,却不能涉足核心技术领域。

    建立起一套自主可控的卫星导航系统刻不容缓!由于GPS系统提供的定位和授时服务水平较高,不少专家建议我国参考GPS的卫星星座方案进行布设。而许其凤在仔细分析判断国家发展需求与国际态势后,凭借着对卫星导航和GPS的全面了解,认为必须要“另起炉灶”。

    卫星导航系统建设涉及范围广,在相关双边或多边谈判与协调中,充斥着大国间政治、军事、经济、科技和外交等综合实力的博弈。航空航天领域无疑是真正的“高大上”项目,每次卫星发射动辄耗资十几亿甚至几十亿。方案可行与否,必须考虑效费比,为国家节约资金投入。
 

许其凤苦苦地在上述条件下寻求“最优解”。经过严密计算推演,他提出了全新的星座设计方案,实现了立足我国本土设站即可实现对全系统的监控。同时,许其凤还提出准实时校正运行方案,保障了系统的高精度导航性能和稳定性,并拥有独特的短报文功能。最终,该方案被国家选定。

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