北斗,中國夜空最亮的星_風聞
北固山pro-2021-03-13 23:30
2021年2月,《麻省理工科技評論》評選出了“全球十大突破性技術”, 北斗系統的超高精準定位技術赫然在列。

2020 年正式開通的北斗三號衞星導航系統,精度達到毫米級,能夠成功預警山體滑坡。
2020年7月11日晚11時,四川阿壩州小金縣春廠壩的山體滑坡,被“北斗智慧雲公共監測平台“檢測到,並且預警,提前疏散民眾。
“有了GPS,為什麼還要開發北斗?“這樣的問題總是有人問,他們應該不知道1993年的銀河號事件。
1993年7月23日,我們的“銀河號“貨輪正在印度洋上正常行駛,美國突然指控“銀河號“貨輪上有製造化學武器的原料,然後直接關閉了該船所在海域的GPS系統,使“銀河號“貨輪無法繼續航行,在印度洋上漂流了33天。
儘管我們強烈抗議,但美方堅持要檢查船隻,後來我們建議由第三方與中方一起檢查。最後在沙特阿拉伯的阿曼港中國檢查團與沙特代表共同進行檢查,美方派專家作為沙特代表團的技術顧問參與檢查,對該船的全部集裝箱的檢查證明,“銀河號“貨輪沒有美方指控的這些化學物品,美國代表不得不簽署否定其指控的檢查報告,我們隨即要求美方道歉並給予賠償,但美國既不道歉也不賠償,將霸權主義的傲慢顯漏無疑。
於是中國人自己的衞星定位系統“北斗“提上日程。
第二年,1994年,北斗一號開始建設。
這其實不是中國人第一次嘗試建設自己的衞星定位系統,1983年,美國在GPS研討會上曾經直言,特殊情況下將對GPS用户採取三種措施:降低精度、關閉區域服務和更換通信編碼。
“兩彈一星”功勳獎章獲得者、中國科學院院士陳芳允,開始第一次國人自己的衞星定位系統設計。但是,八十年代的中國國力薄弱,計劃封塵。
1994年,再次啓動衞星定位系統建設,北斗一號團隊組建,歷經6年艱苦奮鬥,2000年10月,北斗首顆衞星發射成功,中國成為繼美俄之後,第三個建成自己衞星導航的國家。
可惜的是,陳芳允沒能看到這一幕,2000年4月29日因病去世,享年84歲。
陳芳允是浙江省台州市人,1938年畢業於清華大學物理系,領導研製成功我國第一代機載單脈衝雷達,我國第一顆人造衞星跟蹤測量系統的技術負責人,北斗衞星導航理論奠基者。
他曾經寫詩:“人生路必曲,仍須立我志。竭誠為國興,努力不為私。”
2003年伊拉克戰爭爆發,美國沒有獲得聯合國授權,以伊拉克擁有大規模殺傷性武器為由,同時又以推動大中東地區民主化為由,發動了這場戰爭,推翻了薩達姆政權。
在這場戰爭中,據説美國人自己用精度一米的軍用GPS系統,而給歐盟國家只有精度10米的民用GPS,歐盟國家覺得受了歧視,開始了他們的伽利略計劃。
當時中方遇技術瓶頸,歐盟缺研發基金,於是中歐雙方簽署了協議,聯手開發伽利略系統。
但是合作並不順利,美國威脅如果中國利用伽利略系統與美國發生軍事衝突的話,美國將對伽利略系統進行干擾甚至攻擊。
2006年,中國忽然被排除在項目外,決議不讓表態,資料不讓瀏覽,技術不被告知,歐洲媒體稱“中國人感到被嚴重利用甚至是羞辱了”。
2006年中國退出了伽利略計劃,獨立開發北斗系統。
退出伽利略計劃不久,北斗就遭遇了一場大考,就是原子鐘。衞星在太空定位主要用時間來計算空間,衞星的原子鐘決定了測距精度。
原來是一家瑞士公司承諾出口原子鐘,但是被要求只能用在伽利略系統,中國北斗轉成獨立研發之後,瑞士公司就終止合作,原子鐘只能用中國自己來製造,北斗團隊的科技工作者開始無數的日日夜夜的奮鬥,最終中國自主研發的原子鐘成功了,30萬年前誤差一秒,部分指標超過GPS和伽利略系統。
另一個急需解決的難題就是頻段的搶先佔用。衞星導航黃金頻段已被美俄佔去,只剩一小段頻率資源,國際電聯約定:衞星先到者先得,且過期作廢。過期期限設在2007年4月17日。
2007年4月14日凌晨4點11分,北斗二號首顆衞星發射成功,4月16日晚上八點,衞星信號從兩萬公里外的太空傳回,此時距頻率失效僅剩4小時。
這一小段黃金頻段,在最後時刻搶佔成功。
千秋恥,終當雪。中興業,須人傑。
接着北斗又遇到另外一個重大的考驗,那就是如何在海外建地面站。
美國在世界許多國家都有軍事基地,所以它可以很容易地在世界許多地方建立地面站,中國無法仿效美國的GPS在全球範圍內建立自己的地面站。
北斗團隊發明了讓衞星互聯的星間鏈路,只要有一顆衞星在中國領空,其他衞星便可以通過它聯繫到國內地面戰,從而實現衞星地面站的鏈路互通。
北斗系統已經從第一代演進到第三代,第一代北斗系統有三顆衞星提供區域定位服務,從2000年開始在中國境內提供導航。2012年12月北斗1號的最後一顆衞星壽命到期。第二代北斗系統開始運行,它是包括了16顆衞星的全球衞星導航系統,為亞太地區用户提供定位服務。現在是第三代北斗系統,有三種不同軌道的衞星組織,包括24顆地球中遠軌道衞星,覆蓋全球的三個傾斜地球同步軌道衞星,和三個地球同步靜止軌道衞星。

現在北斗系統已經應用在了各行各業。
在甘肅,北斗農機作業誤差可控制在1-2cm、效率提高20%-25%。
在新疆,無人機利用北斗導航自動噴灑農藥,半天干完六個人兩天的工作量。
在上海洋山港區,利用北島實現自動駕駛的重型卡車,停車裝卸時誤差達到±3釐米,人工作業中只有1%的資深司機能夠達到這一水平。
據《日本經濟新聞》報道,中國北斗衞星導航系統在規模上已經超過美國的GPS,在聯合國195個會員國中,有130個國家首都上空一天中可觀測到的北斗衞星數量超過GPS,其中100個國家位於亞洲、非洲等地。
中國衞星導航定位協會在京發佈《2020中國衞星導航與位置服務產業發展白皮書》,其中披露,國產北斗兼容型芯片及模塊銷量已突破1億片,國內衞星導航定位終端產品總銷量突破4.6億台,其中具有衞星導航定位功能的智能手機銷售量達到3.72億台。
去年6月23號九點四十三分西昌衞星發射中心,長征三號乙運載火箭成功發射北斗三號系統的最後一顆全球組網衞星。北斗三號全球部署比原計劃提前半年完成,當年嘲笑排擠我們的歐洲伽利略系統,從2016年12月開啓初始服務,上線1個月左右18個衞星上的72台原子鐘就有9台停止工作,2019年7月14號甚至整個系統一度癱瘓,大約花了一個月時間才恢復正常。
魯迅先生當年所説,我們從古以來就有埋頭苦幹的人,就拼命硬幹,就為民請罪的人,有捨身求法,這就是中國的脊樑。
中國北斗團隊持續20多年的默默奮鬥,突破國外技術封鎖,堪比當年兩彈。
想當年國破沙河,西南聯大成立,羅庸為校歌《滿江紅》作詞:
萬里長征,辭卻了五朝宮闕。
暫駐足,衡山湘水,又成離別。
絕徼移栽楨幹質,九州遍灑黎元血。
盡笳吹弦誦在山城,情彌切!
千秋恥,終當雪;中興業,須人傑。
便一成三户,壯懷難折。
多難殷憂新國運,動心忍性希前哲。
待驅除仇寇復神京,還燕碣。
千秋恥,終已雪;見仇寇,如煙滅。
大一統,無傾折;中興業,繼往烈!
維三校,如膠結;同艱難,共歡悦。神京復,還燕碣!