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北斗导航新突破:从“追赶者”到“领跑者”

创作时间:
作者:
@小白创作中心

北斗导航新突破:从“追赶者”到“领跑者”

引用
科学网
12
来源
1.
https://news.sciencenet.cn/htmlnews/2025/1/537689.shtm
2.
http://www.caac.gov.cn/XWZX/MHYW/202311/t20231116_222065.html
3.
https://www.sohu.com/a/831685212_366952
4.
https://jgdw.cas.cn/zt/2020ndrwpx/2020ndtd/202011/t20201118_4767444.html
5.
https://www.stdaily.com/index/kejixinwen/202203/0e0c3c33322546f4a005448facddb565.shtml
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https://zhuanlan.zhihu.com/p/52275491
7.
http://www.beidou.gov.cn/
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http://www.beidou.gov.cn/xt/
9.
http://www.chinatelecom.com.cn/expo/04/202412/t20241210_85607.html
10.
http://www.beidou.gov.cn/xt/xtjs/201710/t20171011_280.html
11.
https://unicorecomm.com/news/detail/183
12.
https://www.bilibili.com/read/cv20211336/

2024年底发布的《北斗卫星导航系统2035年前发展规划》提出,2025年我国将完成下一代北斗系统关键技术攻关,2035年完成下一代北斗系统建设。这一规划标志着北斗导航系统正朝着更精准、更可靠的方向迈进,将为全球用户提供更优质的服务。

01

核心技术突破:自主创新的“中国智慧”

北斗系统是我国迄今为止建设的规模最大、覆盖范围最广、服务性能要求最高、与百姓生活关联最紧密的巨型复杂航天系统。其核心技术突破体现了我国科技创新的实力。

时间频率系统是北斗系统的“心脏”,为地面运控系统提供基准时频信号。从最初的北斗一号开始,中国科学院上海天文台研制的时间频率系统就一直为北斗系统提供连续、稳定的时间频率信号,形成了北斗时。目前,科研人员正在调试新型的氢原子钟,这是时间频率系统的核心设备,其性能指标直接决定着导航系统的定位精度。

在卫星研制方面,北斗三号卫星系统实现了多项技术突破。例如,航天领域一般规定卫星采用新技术的比例不超过30%,但北斗三号首发星的新技术比例却超过了70%。此外,北斗三号研制团队还在国际上首次实现卫星自主诊断、隔离和修复,新的用户需求也可在北斗三号卫星上直接赋能;首创的星间链路技术,使卫星测控覆盖率从30%提高到100%,即使在地面站不足的情况下,也能保证全球导航精度;国产龙芯抗辐照芯片的使用,则填补了国产航天处理器空白,使核心器部件真正实现自主可控,让北斗有了中国芯。

02

广泛应用:深入各行各业的“全能助手”

北斗导航系统已广泛应用于交通、农业、林业、渔业等多个行业,成为助力各行各业转型升级的重要工具。

在交通领域,北斗导航系统助力实现交通运输信息化和现代化,对建立畅通、高效、安全、绿色的现代交通运输体系具有重要意义。在农业领域,北斗导航技术结合遥感、地理信息等技术,使得传统农业向智慧农业转型,显著降低了生产成本,提升了劳动生产率和收益。在林业领域,北斗系统用于林业资源清查、林地管理与巡查等,大大降低了管理成本,提升了工作效率。在渔业领域,北斗短报文特色服务普及较早且应用广泛,不仅为渔民提供导航服务,还能通过短报文功能实现通信,有力保障了渔民生命安全、国家海洋经济安全、海洋资源保护和海上主权维护。

值得一提的是,北斗系统已正式加入国际民航组织标准,成为全球民航通用的卫星导航系统。这标志着北斗系统正式获得国际认可,其技术性能和可靠性得到了国际民航组织的肯定。

03

民用普及:走进千家万户的“贴心伙伴”

目前,北斗导航系统已深度融入人们的日常生活。据统计,2023年国内智能手机出货量为2.76亿部,其中2.69亿部智能手机支持北斗定位功能,占比约98%。支持北斗三号短报文功能的国产智能手机年销量已达数百万部。部分国产新能源汽车也具备北斗定位或短报文通信功能,基于北斗高精度的车道级导航已覆盖全国超过100座城市的普通道路。

与其他导航系统相比,北斗系统具有独特优势。目前,北斗系统在轨卫星已达59颗,亚太区域定位精度达到2.5米。同时,北斗系统还具备独特的双向报文通信功能,用户终端可以发送包含40-60个汉字的短报文信息,在中国及周边地区,一次可以发1000个汉字。这种功能在应急通信或偏远地区的通信中非常实用。例如,在2021年云南“象群迷路”事件中,北斗系统就发挥了重要作用。

04

未来展望:更精准、更智能的“导航之星”

根据规划,下一代北斗系统将以“精准可信、随遇接入、智能化、网络化、柔性化”为代际特征,提供覆盖地表开阔空间及近地空间的米级至分米级实时高精度、高完好的定位导航授时服务。这意味着未来的北斗系统将更加精准可靠,能够更好地满足用户需求。

随着技术的不断进步和应用的持续拓展,北斗导航系统正在改变我们的生活。无论是在户外探险还是日常出行,有了北斗导航,我们再也不用担心迷路。未来,随着下一代北斗系统的建成,我们将享受到更加精准可靠的导航服务,北斗导航系统也将为全球用户提供更优质的服务。

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