北斗如何实现在没有地面基站情况下全球导航?

发表时间:2022/03/25 16:20:47  来源:今日北斗  浏览次数:11591  
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不久前,外媒一篇名为《中国失去进入澳大利亚航天跟踪站》的文章传遍了中国,在中国引起了不小的舆论。合约到期后,我们需要认真讨论这颗不再为我国服务的卫星的作用。老实说,如果卫星站真的丢失了,它们对我们航天事业发展的影响将是极其有限的。

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事实上,在我们北斗系统建设的过程中,在全球无法建立多个地面站的情况下,如何实现全球运营和服务是一个问题。造成这个问题的原因很多,受政治、商业、技术等多方面因素的影响。

幸运的是,我们的北斗系统工程建设或者说我国航天事业的发展之初,便始终奉行着“独立自主”的发展理念。我们可以通过技术手段弥补地面部分设备不足的影响,尤其是北斗三号卫星导航系统项目在这方面采取了相应措施。

因此,一个地面卫星站只丢一个卫星站也不是什么大不了的事,更何况是一个近7年没有使用的卫星站。此外,我国在基里巴斯也有一个卫星站,可以利用地面、远望系列测控机队和中继卫星相结合的方式来维持测控系统的运行。

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回到北斗系统,北斗三号要实现全球运营和服务,在全球范围内逐步部署地面站,建立北斗独有的星间链路是关键。

众所周知,北斗导航系统由空间部分、地面控制部分以及用户部分这三部分组成。的地面控制部分包括主控站、监控站、注入站、通讯和辅助系统。卫星站作为地面监视和控制的重要组成部分,是实现导航系统全球运行的地面设施。

但相比GPS覆盖的全球地面领域,自从我国北斗系统在巴基斯坦老挝铁路上建成第一个北斗海外监测站后,全球站建设的消息就很少。鉴于搭建全球网站的难度和实用性,您更有可能采用另一种搭建网站的方式来实现全球运营和服务。而这种替代技术就是卫星间链路技术。

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这是因为星间链路技术的发展,需要按照传统的星地导航系统建设和运行方式,在全球范围内建立多个地面站。然而,这并不现实。因此北斗系统首创Ka频段星间链路,创造性地提出高效解决方案。通过星间链路,所有在轨北斗卫星连成一张大网,实现北斗“兄弟”手拉手。

星间链路是我国北斗实现导航星座自主导航的核心,是提升卫星导航系统自主运行能力的关键。韩国星间链路和自主定轨研究起步较晚,早期研究主要集中在算法理论和仿真实验分析。

2015年,我国专有的星间链路有效载荷在北斗试验卫星上首次亮相,并通过实验验证了链路建立方法、距离精度、数据传输延迟和效率。在频率选择方面,北斗星间链路通过高、中轨道卫星链路和卫星地面(地面固定站设备)链路实现“一星通、星通”。

星间链路使在轨北斗导航卫星成为移动天文台,可以显着弥补监测站稀缺和分布限制对星座星历准确测定的不利影响。同时,星间链路技术具有诸多优势。

提高导航星历更新频率:自主导航直接利用星间测量和星载处理来更新导航星历,减少了卫星与地面之间的数据传输链路,提高了导航系统的可靠性。卫星之间的高能见度。测频可有效提高卫星可监测弧度,提高系统完整性监测能力。

一路走来,北斗系统由5个障碍物和6个将军打造,也造就了一个像北斗一样颠簸可怕,完全可以独立使用的自主导航系统。即使没有全球站,即使地球站困难,或者外国卫星站随时取消合作,我们都可以用自己的技术实现全球导航!

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