李沖 陳婧
袁莉芳
美國GPS全球定位系統(tǒng)
■由24顆衛(wèi)星組成,軍民兩用
■正經(jīng)歷現(xiàn)代化,即GPS—III。預(yù)計(jì)2025年完成
■世界上最早建立的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),在系統(tǒng)的成熟性、服務(wù)的精度,都處于最領(lǐng)先水平
俄羅斯格洛納斯全球?qū)Ш较到y(tǒng)
■由24顆衛(wèi)星組成,軍民兩用
■已經(jīng)基本建成,即將提供相應(yīng)的服務(wù)
歐洲伽利略衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)
■由30顆中高度圓軌道衛(wèi)星組成,主要為民用
■正在部署驗(yàn)證系統(tǒng),預(yù)計(jì)2018年部署完成
中國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)
■由5顆靜止軌道衛(wèi)星和30顆非靜止軌道衛(wèi)星組成,軍民兩用
■可在全球范圍內(nèi)全天候、全天時(shí)為各類用戶提供高精度、高可靠的定位、導(dǎo)航、授時(shí)服務(wù)
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中國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)前天起向全球提供免費(fèi)服務(wù),隨著“北斗”大規(guī)模進(jìn)入民用領(lǐng)域,“北斗”將會(huì)給我們的生活帶來哪些變化?昨天下午,記者專訪了“北斗”總體主任設(shè)計(jì)師,江蘇無錫人袁莉芳。
此外,記者還了解到,中國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)基地已在南京高新區(qū)開建,南京將成為中國最大的“北斗”產(chǎn)業(yè)應(yīng)用發(fā)展基地。南京市經(jīng)信委相關(guān)負(fù)責(zé)人告訴記者,南京將成為“北斗行業(yè)”發(fā)展的主戰(zhàn)場,南京人也將更早更直接地感受這個(gè)行業(yè)帶來的便利生活。 本報(bào)記者 李沖 陳婧
揭秘“北斗世界”
北斗總體主任設(shè)計(jì)師袁莉芳接受本報(bào)專訪
無錫籍女科學(xué)家講述北斗背后的故事
北斗衛(wèi)星的研發(fā)一線,有一位江蘇籍人。她叫袁莉芳,1969年出生,籍貫在無錫,是導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)的總體主任設(shè)計(jì)師。她對(duì)記者說,這一崗位是總設(shè)計(jì)師及總指揮領(lǐng)導(dǎo)下,對(duì)衛(wèi)星技術(shù)狀態(tài)進(jìn)行控制,組織進(jìn)行衛(wèi)星電測、數(shù)據(jù)判讀,確保衛(wèi)星功能、性能滿足用戶要求。
袁莉芳告訴記者,導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)正樣(要上天的衛(wèi)星)研制是從2003年底開始啟動(dòng)的,她則是在2005年加入研制工作的。當(dāng)時(shí)是研發(fā)團(tuán)隊(duì)剛成立的第二年,知道自己要在北斗導(dǎo)航研發(fā)系統(tǒng)工作的她非常激動(dòng),“因?yàn)槲覀冎浪膽?yīng)用將非常廣泛,無論是軍事還是民用上,都會(huì)對(duì)我們國家產(chǎn)生重大的意義”。畢業(yè)于北京理工大學(xué)自動(dòng)化控制的袁莉芳,所以一開始負(fù)責(zé)控制推進(jìn)總體工作。
“第一次發(fā)射是最困難的,因?yàn)樾l(wèi)星首次采用的新技術(shù)及關(guān)鍵技術(shù)都要通過第一顆衛(wèi)星進(jìn)行在軌驗(yàn)證,”袁設(shè)計(jì)師告訴記者,因?yàn)橐郧皬膩頉]有做過,很多新狀態(tài)、新技術(shù)需要克服,“2007年發(fā)射第一顆北斗衛(wèi)星的運(yùn)行軌道采用的中遠(yuǎn)軌道,離地球有兩萬多公里,這在中國所有發(fā)射上去的衛(wèi)星中是最遠(yuǎn)的!
雖然北斗衛(wèi)星每次發(fā)射都是經(jīng)過精密的測試,并且發(fā)射的10顆衛(wèi)星都很順利,但她說每一顆衛(wèi)星的發(fā)射,都是她最緊張、最難忘的時(shí)刻!疤柗逭归_時(shí)刻、天線展開時(shí)刻及第一次遠(yuǎn)地點(diǎn)變軌時(shí)刻都是最驚心動(dòng)魄的”,她介紹太陽帆板能否打開決定衛(wèi)星能否正常獲取能源,國外發(fā)生過失敗的案例,萬一失敗后果是很慘重的。
袁莉芳說只要接觸到4顆衛(wèi)星,導(dǎo)航系統(tǒng)就能測算出位置,發(fā)上去的衛(wèi)星間需保持一定的相位,確保信號(hào)的接收!懊髂,我們會(huì)發(fā)射6顆衛(wèi)星,實(shí)現(xiàn)亞太地區(qū)的覆蓋,從2014年開始建立全球覆蓋系統(tǒng)”。
使用GPS車載導(dǎo)航儀的用戶都知道,必須定期更換系統(tǒng)中的地圖,北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在這方面是否有區(qū)別呢?袁莉芳解釋道,北斗衛(wèi)星提供的是經(jīng)度、緯度和高度的三維信息,這樣就能準(zhǔn)確定位你在地球上的位置,但這并不足以給開車的人指路,“它并不反映城市街道、建筑的變化”!伴_發(fā)商會(huì)在接收器里置入電子地圖或者一個(gè)地面應(yīng)用系統(tǒng),兩者配合起來才能起到指路導(dǎo)航的作用”。她說如果城市建設(shè)有新的變化,接收器里的電子地圖還是要定期更換,這樣才不會(huì)迷路。
北斗與南京
眾多北斗民用生產(chǎn)商云集南京高新區(qū)
據(jù)了解,南京高新區(qū)目前已經(jīng)聚集了一批衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)用型企業(yè),如在精密授時(shí)方面對(duì)北斗產(chǎn)品有較大需求的南瑞集團(tuán);在北斗導(dǎo)航、定位、授時(shí)方面需求巨大的高鐵、動(dòng)車、地鐵的車體生產(chǎn)企業(yè)浦鎮(zhèn)機(jī)車公司;生產(chǎn)北斗射頻芯片主要原材料的國芯電子等。
南京高新區(qū)相關(guān)負(fù)責(zé)人表示,將通過中國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航(南京)產(chǎn)業(yè)基地重點(diǎn)項(xiàng)目帶動(dòng)上下游產(chǎn)業(yè)發(fā)展。重點(diǎn)項(xiàng)目包括博納雨田的北斗一代射頻芯片項(xiàng)目、鑫軒工程公司的北斗終端產(chǎn)業(yè)基地項(xiàng)目、同方北斗科技的北斗運(yùn)營中心項(xiàng)目、熊貓電子集團(tuán)的北斗與通信設(shè)備產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目、中網(wǎng)衛(wèi)通的北斗氣象保障基地項(xiàng)目、南瑞集團(tuán)的北斗電力授時(shí)系統(tǒng)項(xiàng)目等。
據(jù)6902科技公司總工程師陳伏州介紹,公司從兩年前開始進(jìn)行北斗導(dǎo)航民用產(chǎn)品的研發(fā),目前已經(jīng)初有成效,F(xiàn)在主要做車載導(dǎo)航設(shè)備、車輛行駛記錄儀、授時(shí)終端等的研發(fā)。在授時(shí)終端方面,主要提供電力授時(shí)、移動(dòng)授時(shí)等。以前的手機(jī)基站授時(shí)主要是通過GPS系統(tǒng),現(xiàn)在也可以通過北斗系統(tǒng)進(jìn)行授時(shí)了。
嘗鮮“北斗生活”
今年9月,多個(gè)北斗項(xiàng)目在南京落地
“一堆”實(shí)用的北斗民用產(chǎn)品正在陸續(xù)推出
南京的“北斗導(dǎo)航世界”是怎樣的呢?記者了解到,在今年的9月份,多個(gè)“北斗”應(yīng)用項(xiàng)目在南京正式落地,“北斗”導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)基地正式揭牌。那么,北斗系統(tǒng)將給南京人的生活帶來哪些影響呢?南京市部分北斗系統(tǒng)研發(fā)企業(yè)、市經(jīng)信委相關(guān)部門負(fù)責(zé)人等接受了本報(bào)記者的采訪。據(jù)透露,現(xiàn)在試運(yùn)行的系統(tǒng)屬于北斗導(dǎo)航系統(tǒng)第二代,主要為民用產(chǎn)品,而北斗導(dǎo)航一代則主要面向軍工領(lǐng)域和一些特殊行業(yè)。
開車導(dǎo)航
買個(gè)終端設(shè)備即可,無須持續(xù)付費(fèi)
日前,北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)新聞發(fā)言人冉承其正式承諾,該系統(tǒng)向全世界提供的服務(wù)都是免費(fèi)的。那是怎么個(gè)免費(fèi)法呢?“就相當(dāng)于用戶買過了收音機(jī),就可以收聽各種節(jié)目,而不需要額外再付費(fèi)”。用戶只需一次性購買終端設(shè)備,不必像手機(jī)那樣,過一段時(shí)間就要交費(fèi)才能繼續(xù)使用。北斗系統(tǒng)唯一的盈利來源是設(shè)備的銷售。
當(dāng)前,很多車輛所用的車載導(dǎo)航系統(tǒng)主要是GPS導(dǎo)航,它占據(jù)了95%的市場份額。由于北斗系統(tǒng)導(dǎo)航走向民用的時(shí)間不長,市場需求量還很小,因此價(jià)格也偏高。那么,北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)備終端到底有多貴呢?南京6902科技公司負(fù)責(zé)人說,網(wǎng)上所說的終端兩萬多的設(shè)備是軍用設(shè)備,民用的沒有那么貴。目前,GPS系統(tǒng)大概為一千多,北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)價(jià)格在兩千多塊,F(xiàn)在很多企業(yè)、科研院校等都在進(jìn)行北斗應(yīng)用終端的研發(fā),已經(jīng)生產(chǎn)出北斗導(dǎo)航與GPS導(dǎo)航兼容的雙模設(shè)備終端。隨著時(shí)間的發(fā)展,北斗衛(wèi)星導(dǎo)航終端會(huì)逐漸便宜,并取代GPS成為市場的主流,屆時(shí),車載導(dǎo)航將更加便宜。
校車
“北斗”監(jiān)控校車,車內(nèi)車外都很安全
在南京高新區(qū)的北斗導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)基地中,6902科技公司正在研發(fā)車輛行駛記錄儀,它可以在車上分四個(gè)位置安裝上視頻,進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,一旦有車輛進(jìn)行超載,此車輛行駛記錄儀將自動(dòng)發(fā)送信號(hào)到北斗衛(wèi)星的中央控制器,從而使相關(guān)部門進(jìn)行及時(shí)監(jiān)控。
以當(dāng)前頻頻出事的校車為例,在校車內(nèi)安裝了此種系統(tǒng)之后,它的車內(nèi)車外便都在正常的監(jiān)控范圍之內(nèi),同時(shí),支持車輛的具體位置和到達(dá)信息。因此,也便有了安全保障。
渣土車
全部安裝,遇到違規(guī)立即監(jiān)控到
橫沖直撞的渣土車,在夜間亂倒垃圾,在無人監(jiān)控之地疾馳而過,一度讓市民非常痛恨,但在監(jiān)管方面又存在諸多困難。因此,渣土車問題一直是政府監(jiān)管的難點(diǎn)。南京市對(duì)北斗導(dǎo)航系統(tǒng)進(jìn)行創(chuàng)新應(yīng)用,把北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)與物聯(lián)網(wǎng)等信息進(jìn)行融合,應(yīng)用到交通領(lǐng)域,組成中國位置網(wǎng)工程,此項(xiàng)目將分期以南京市級(jí)區(qū)域、江蘇省級(jí)區(qū)域?yàn)榛窘ㄔO(shè)單元,把南京建成全省的位置網(wǎng)中心。
以此為基礎(chǔ),對(duì)渣土車進(jìn)行管理。安裝上此終端的渣土車的速度、重量、車載量變化、位置都會(huì)受到監(jiān)控,一旦出現(xiàn)違規(guī)超速、亂倒垃圾、超載等情況,傳感器會(huì)迅速發(fā)出信號(hào),便于相關(guān)部門及時(shí)跟蹤調(diào)查。如果所有的渣土車都安裝上此系統(tǒng),他們必然會(huì)“中規(guī)中矩!
目前,南京市北斗系統(tǒng)研發(fā)企業(yè)正在與南京交管部門著手部署此方案,明年或可實(shí)現(xiàn)渣土車不安裝此系統(tǒng)不可上路,司機(jī)不可隨意關(guān)掉系統(tǒng),如遇停電或是其他情況造成的系統(tǒng)關(guān)閉,也將在第一時(shí)間監(jiān)控到。
客運(yùn)汽車
南京南站將實(shí)行“北斗”監(jiān)管
不知大家是否有此體驗(yàn),有時(shí)在車站內(nèi)乘車時(shí),乘客明明已經(jīng)處于滿員狀態(tài),但是出站后,客車依舊會(huì)私自拉客,造成超載行駛。目前,為了更好地保障乘客的安全,南京市關(guān)于南京南站以及全市重點(diǎn)車輛的北斗監(jiān)管項(xiàng)目已經(jīng)啟動(dòng),目前處于擬定方案階段。當(dāng)項(xiàng)目實(shí)施后,進(jìn)出南京南站的運(yùn)輸車輛將全部用北斗系統(tǒng)進(jìn)行定位和監(jiān)管。
據(jù)了解,此項(xiàng)監(jiān)管項(xiàng)目是為了杜絕超載發(fā)生,對(duì)安全行駛進(jìn)行遠(yuǎn)程跟蹤與監(jiān)控,杜絕安全隱患。另外,將重點(diǎn)整治“兩客一!绷熊嚕皟煽汀笔侵竼未芜\(yùn)營里程超過800公里的客運(yùn)車輛和高速客運(yùn)車輛,“一!敝肝kU(xiǎn)品運(yùn)輸車輛。在這些車輛上安裝北斗系統(tǒng)終端,可以實(shí)時(shí)監(jiān)控速度、位置、油量、位置等行駛狀況,甚至疲勞駕駛的現(xiàn)象都能被監(jiān)控到。
特殊人群
老人孩子裝個(gè)設(shè)備終端,家人知道他身邊事
北斗系統(tǒng)還可以及時(shí)監(jiān)護(hù)老人、孩子和學(xué)生。家人不放心老人獨(dú)自出去,給他配一個(gè)這樣的導(dǎo)航系統(tǒng)的終端設(shè)備,就能隨時(shí)得知老人的情況,因此,不要把終端設(shè)備想象的太復(fù)雜,它可以跟手機(jī)一樣,裝在老人衣服的口袋里就行了。除了老人主動(dòng)發(fā)信息給家人,設(shè)備本身還可以定時(shí)發(fā)回相關(guān)信息。當(dāng)然,這樣的設(shè)備終端目前還處于研發(fā)階段。
不過對(duì)于網(wǎng)上有說法稱,可以把導(dǎo)航芯片插入學(xué)生;站湍塬@知該學(xué)生的情況,專家表示不太可能,“芯片是要置于終端設(shè)備中的,一個(gè)芯片無法發(fā)揮作用!
四大系統(tǒng)簡介
迄今,比較完善的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)已經(jīng)有美國GPS、俄羅斯GLONASS系統(tǒng)以及中國的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),歐洲計(jì)劃推出自己的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)Galileo。此為衛(wèi)星導(dǎo)航“四大系統(tǒng)”。
1 中國北斗
“北斗一號(hào)”是雙向的,既有定位又有通信的系統(tǒng),但是有容量限制。由5顆靜止軌道衛(wèi)星和30顆非靜止軌道衛(wèi)星組成,軍民兩用。計(jì)劃2012年覆蓋我國及周邊地區(qū)區(qū)域,2020年完成全球的部署。
2 美國GPS系統(tǒng)
美國的全球定位系統(tǒng)(GPS)是世界上第一個(gè)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),也是目前使用最多的全球衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)。它是一個(gè)接收型的定位系統(tǒng),只轉(zhuǎn)播信號(hào),用戶接收就可以做定位了,不受容量的限制。
3 歐洲GALILEO系統(tǒng)
歐洲“伽利略”系統(tǒng)與GPS相比,有較大的不同。GALILEO系統(tǒng)是歐空局與歐盟在1999年合作啟動(dòng)的,該系統(tǒng)民用信號(hào)精度最高可達(dá)1m,比美國GPS高10倍。計(jì)劃中的GALILEO系統(tǒng)由30顆衛(wèi)星組成!百だ浴备嘤糜诿裼茫簧賹<倚蜗蟮乇扔髡f,如果說GPS只能找到街道,“伽利略”則可找到車庫門。
4 俄羅斯GLONASS系統(tǒng)
GLONASS是前蘇聯(lián)國防部于20世紀(jì)80年代初開始建設(shè)的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),從某種意義上來說是冷戰(zhàn)的產(chǎn)物。美制GPS從衛(wèi)星回饋到地面的GPS信號(hào)很弱,如果對(duì)方采取多種干擾,都會(huì)使地面GPS接收機(jī)無法正常工作。而“格洛納斯”系統(tǒng)的衛(wèi)星具有更強(qiáng)的抗干擾能力。