北斗如何實(shí)現(xiàn)在沒(méi)有地面基站情況下全球?qū)Ш剑?/h1>
不久前，外媒一篇名為《中國(guó)失去進(jìn)入澳大利亞航天跟蹤站》的文章傳遍了中國(guó)，在中國(guó)引起了不小的輿論。合約到期后，我們需要認(rèn)真討論這顆不再為我國(guó)服務(wù)的衛(wèi)星的作用。老實(shí)說(shuō)，如果衛(wèi)星站真的丟失了，它們對(duì)我們航天事業(yè)發(fā)展的影響將是極其有限的。
01
事實(shí)上，在我們北斗系統(tǒng)建設(shè)的過(guò)程中，在全球無(wú)法建立多個(gè)地面站的情況下，如何實(shí)現(xiàn)全球運(yùn)營(yíng)和服務(wù)是一個(gè)問(wèn)題。造成這個(gè)問(wèn)題的原因很多，受政治、商業(yè)、技術(shù)等多方面因素的影響。
幸運(yùn)的是，我們的北斗系統(tǒng)工程建設(shè)或者說(shuō)我國(guó)航天事業(yè)的發(fā)展之初，便始終奉行著“獨(dú)立自主”的發(fā)展理念。我們可以通過(guò)技術(shù)手段彌補(bǔ)地面部分設(shè)備不足的影響，尤其是北斗三號(hào)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)項(xiàng)目在這方面采取了相應(yīng)措施。
因此，一個(gè)地面衛(wèi)星站只丟一個(gè)衛(wèi)星站也不是什么大不了的事，更何況是一個(gè)近7年沒(méi)有使用的衛(wèi)星站。此外，我國(guó)在基里巴斯也有一個(gè)衛(wèi)星站，可以利用地面、遠(yuǎn)望系列測(cè)控機(jī)隊(duì)和中繼衛(wèi)星相結(jié)合的方式來(lái)維持測(cè)控系統(tǒng)的運(yùn)行。
02
回到北斗系統(tǒng)，北斗三號(hào)要實(shí)現(xiàn)全球運(yùn)營(yíng)和服務(wù)，在全球范圍內(nèi)逐步部署地面站，建立北斗獨(dú)有的星間鏈路是關(guān)鍵。
眾所周知，北斗導(dǎo)航系統(tǒng)由空間部分、地面控制部分以及用戶部分這三部分組成。的地面控制部分包括主控站、監(jiān)控站、注入站、通訊和輔助系統(tǒng)。衛(wèi)星站作為地面監(jiān)視和控制的重要組成部分，是實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航系統(tǒng)全球運(yùn)行的地面設(shè)施。
但相比GPS覆蓋的全球地面領(lǐng)域，自從我國(guó)北斗系統(tǒng)在巴基斯坦老撾鐵路上建成第一個(gè)北斗海外監(jiān)測(cè)站后，全球站建設(shè)的消息就很少。鑒于搭建全球網(wǎng)站的難度和實(shí)用性，您更有可能采用另一種搭建網(wǎng)站的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)全球運(yùn)營(yíng)和服務(wù)。而這種替代技術(shù)就是衛(wèi)星間鏈路技術(shù)。
03
這是因?yàn)樾情g鏈路技術(shù)的發(fā)展，需要按照傳統(tǒng)的星地導(dǎo)航系統(tǒng)建設(shè)和運(yùn)行方式，在全球范圍內(nèi)建立多個(gè)地面站。然而，這并不現(xiàn)實(shí)。因此北斗系統(tǒng)首創(chuàng)Ka頻段星間鏈路，創(chuàng)造性地提出高效解決方案。通過(guò)星間鏈路，所有在軌北斗衛(wèi)星連成一張大網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)北斗“兄弟”手拉手。
星間鏈路是我國(guó)北斗實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航星座自主導(dǎo)航的核心，是提升衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)自主運(yùn)行能力的關(guān)鍵。韓國(guó)星間鏈路和自主定軌研究起步較晚，早期研究主要集中在算法理論和仿真實(shí)驗(yàn)分析。
2015年，我國(guó)專有的星間鏈路有效載荷在北斗試驗(yàn)衛(wèi)星上首次亮相，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了鏈路建立方法、距離精度、數(shù)據(jù)傳輸延遲和效率。在頻率選擇方面，北斗星間鏈路通過(guò)高、中軌道衛(wèi)星鏈路和衛(wèi)星地面（地面固定站設(shè)備）鏈路實(shí)現(xiàn)“一星通、星通”。
星間鏈路使在軌北斗導(dǎo)航衛(wèi)星成為移動(dòng)天文臺(tái)，可以顯著彌補(bǔ)監(jiān)測(cè)站稀缺和分布限制對(duì)星座星歷準(zhǔn)確測(cè)定的不利影響。同時(shí)，星間鏈路技術(shù)具有諸多優(yōu)勢(shì)。
提高導(dǎo)航星歷更新頻率：自主導(dǎo)航直接利用星間測(cè)量和星載處理來(lái)更新導(dǎo)航星歷，減少了衛(wèi)星與地面之間的數(shù)據(jù)傳輸鏈路，提高了導(dǎo)航系統(tǒng)的可靠性。衛(wèi)星之間的高能見(jiàn)度。測(cè)頻可有效提高衛(wèi)星可監(jiān)測(cè)弧度，提高系統(tǒng)完整性監(jiān)測(cè)能力。
一路走來(lái)，北斗系統(tǒng)由5個(gè)障礙物和6個(gè)將軍打造，也造就了一個(gè)像北斗一樣顛簸可怕，完全可以獨(dú)立使用的自主導(dǎo)航系統(tǒng)。即使沒(méi)有全球站，即使地球站困難，或者外國(guó)衛(wèi)星站隨時(shí)取消合作，我們都可以用自己的技術(shù)實(shí)現(xiàn)全球?qū)Ш剑?/span>
[聲明]文章版權(quán)歸原作者所有，內(nèi)容為作者個(gè)人觀點(diǎn)，本站只提供參考并不構(gòu)成任何投資及應(yīng)用建議，轉(zhuǎn)載目的在于傳遞更多信息，并不代表本站贊同其觀點(diǎn)和對(duì)其真實(shí)性負(fù)責(zé)。如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)和其它問(wèn)題，請(qǐng)?jiān)?0日內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系，我們將在第一時(shí)間刪除內(nèi)容！
不久前，外媒一篇名為《中國(guó)失去進(jìn)入澳大利亞航天跟蹤站》的文章傳遍了中國(guó)，在中國(guó)引起了不小的輿論。合約到期后，我們需要認(rèn)真討論這顆不再為我國(guó)服務(wù)的衛(wèi)星的作用。老實(shí)說(shuō)，如果衛(wèi)星站真的丟失了，它們對(duì)我們航天事業(yè)發(fā)展的影響將是極其有限的。
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事實(shí)上，在我們北斗系統(tǒng)建設(shè)的過(guò)程中，在全球無(wú)法建立多個(gè)地面站的情況下，如何實(shí)現(xiàn)全球運(yùn)營(yíng)和服務(wù)是一個(gè)問(wèn)題。造成這個(gè)問(wèn)題的原因很多，受政治、商業(yè)、技術(shù)等多方面因素的影響。
幸運(yùn)的是，我們的北斗系統(tǒng)工程建設(shè)或者說(shuō)我國(guó)航天事業(yè)的發(fā)展之初，便始終奉行著“獨(dú)立自主”的發(fā)展理念。我們可以通過(guò)技術(shù)手段彌補(bǔ)地面部分設(shè)備不足的影響，尤其是北斗三號(hào)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)項(xiàng)目在這方面采取了相應(yīng)措施。
因此，一個(gè)地面衛(wèi)星站只丟一個(gè)衛(wèi)星站也不是什么大不了的事，更何況是一個(gè)近7年沒(méi)有使用的衛(wèi)星站。此外，我國(guó)在基里巴斯也有一個(gè)衛(wèi)星站，可以利用地面、遠(yuǎn)望系列測(cè)控機(jī)隊(duì)和中繼衛(wèi)星相結(jié)合的方式來(lái)維持測(cè)控系統(tǒng)的運(yùn)行。
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回到北斗系統(tǒng)，北斗三號(hào)要實(shí)現(xiàn)全球運(yùn)營(yíng)和服務(wù)，在全球范圍內(nèi)逐步部署地面站，建立北斗獨(dú)有的星間鏈路是關(guān)鍵。
眾所周知，北斗導(dǎo)航系統(tǒng)由空間部分、地面控制部分以及用戶部分這三部分組成。的地面控制部分包括主控站、監(jiān)控站、注入站、通訊和輔助系統(tǒng)。衛(wèi)星站作為地面監(jiān)視和控制的重要組成部分，是實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航系統(tǒng)全球運(yùn)行的地面設(shè)施。
但相比GPS覆蓋的全球地面領(lǐng)域，自從我國(guó)北斗系統(tǒng)在巴基斯坦老撾鐵路上建成第一個(gè)北斗海外監(jiān)測(cè)站后，全球站建設(shè)的消息就很少。鑒于搭建全球網(wǎng)站的難度和實(shí)用性，您更有可能采用另一種搭建網(wǎng)站的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)全球運(yùn)營(yíng)和服務(wù)。而這種替代技術(shù)就是衛(wèi)星間鏈路技術(shù)。
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這是因?yàn)樾情g鏈路技術(shù)的發(fā)展，需要按照傳統(tǒng)的星地導(dǎo)航系統(tǒng)建設(shè)和運(yùn)行方式，在全球范圍內(nèi)建立多個(gè)地面站。然而，這并不現(xiàn)實(shí)。因此北斗系統(tǒng)首創(chuàng)Ka頻段星間鏈路，創(chuàng)造性地提出高效解決方案。通過(guò)星間鏈路，所有在軌北斗衛(wèi)星連成一張大網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)北斗“兄弟”手拉手。
星間鏈路是我國(guó)北斗實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航星座自主導(dǎo)航的核心，是提升衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)自主運(yùn)行能力的關(guān)鍵。韓國(guó)星間鏈路和自主定軌研究起步較晚，早期研究主要集中在算法理論和仿真實(shí)驗(yàn)分析。
2015年，我國(guó)專有的星間鏈路有效載荷在北斗試驗(yàn)衛(wèi)星上首次亮相，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了鏈路建立方法、距離精度、數(shù)據(jù)傳輸延遲和效率。在頻率選擇方面，北斗星間鏈路通過(guò)高、中軌道衛(wèi)星鏈路和衛(wèi)星地面（地面固定站設(shè)備）鏈路實(shí)現(xiàn)“一星通、星通”。
星間鏈路使在軌北斗導(dǎo)航衛(wèi)星成為移動(dòng)天文臺(tái)，可以顯著彌補(bǔ)監(jiān)測(cè)站稀缺和分布限制對(duì)星座星歷準(zhǔn)確測(cè)定的不利影響。同時(shí)，星間鏈路技術(shù)具有諸多優(yōu)勢(shì)。
提高導(dǎo)航星歷更新頻率：自主導(dǎo)航直接利用星間測(cè)量和星載處理來(lái)更新導(dǎo)航星歷，減少了衛(wèi)星與地面之間的數(shù)據(jù)傳輸鏈路，提高了導(dǎo)航系統(tǒng)的可靠性。衛(wèi)星之間的高能見(jiàn)度。測(cè)頻可有效提高衛(wèi)星可監(jiān)測(cè)弧度，提高系統(tǒng)完整性監(jiān)測(cè)能力。
一路走來(lái)，北斗系統(tǒng)由5個(gè)障礙物和6個(gè)將軍打造，也造就了一個(gè)像北斗一樣顛簸可怕，完全可以獨(dú)立使用的自主導(dǎo)航系統(tǒng)。即使沒(méi)有全球站，即使地球站困難，或者外國(guó)衛(wèi)星站隨時(shí)取消合作，我們都可以用自己的技術(shù)實(shí)現(xiàn)全球?qū)Ш剑?/span>
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