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石豪:獨立自主,敢于勝利——北斗的意義
最后更新: 2020-08-02 11:22:16【文/ 觀察者網專欄作者 石豪】
北京時間7月31日10時48分,習近平主席在人民大會堂宣布北斗三號全球衛星導航系統正式開通。
從此,中國自己的衛星導航系統終于以完整的姿態向全球用戶提供服務。
但北斗系統的意義,還遠不止于此。
中國的“大星座”
現在提到衛星,我們的第一反應就是“人造地球衛星”。但在航天時代的早期,衛星更多地是一個天文學概念——月球是地球的衛星,蘇聯的“斯普特尼克1號”也可以看做地球的衛星,只不過是人造的而已。
那個時候,人造衛星的數量稀少,并且各自為戰,每顆衛星單獨工作,衛星之間基本沒有關聯。
但這還不夠,遠遠不夠。
衛星導航的概念是顛覆性的,人類終于有可能實現真正自由的遠行,不依賴羅盤磁針,不依賴日月星辰,不必在人跡罕至的深山老林建設定位電臺。
衛星星座是“由兩顆或兩顆以上衛星,為實現共同任務目標所組成的衛星系統”。
導航星座,則是衛星星座這個概念最直接的應用。
北斗三號星座 | 圖片來源:中國航天科技集團有限公司
衛星星座能完成單星無能為力的任務,也能通過系統層面的設計令“各自為戰”的單星聯合起來,達到更高的效能。但是,想建設優秀的衛星星座,還要面臨諸多挑戰。
比如:星座的設計要滿足任務需求,并在此基礎上的盡可能降低成本,實現總體最優;星座的發射組網需要合適且可靠的運載火箭,并且要有足夠的能力完成快速組網,時間拖得太長就會出現收官星尚未發射,首發星卻即將退役的窘境。
星座的建成并不是完事大吉,在軌運營同樣要求甚高:既要求地面有實時的全面管控能力,又要求星座能夠在無人照料的情況下自主運營;既要保證每顆衛星在壽命內可靠運行,又要在發生意外故障時及時調度,確保服務不中斷、星座不掉線。
當星座內衛星的壽命即將耗盡之時,還需要吐故納新,安排新一代衛星來接班,同時不能讓失效的老舊衛星干擾星座運行。
如此種種,考驗的是航天人的系統工程水平,更是國家的綜合國力。
而北斗三號星座的成功,證明了中國航天系統工程能力的卓越,也宣示著中國已經有足夠的能力建設并運營大型空間系統。
導航衛星的“大星座”來了,遙感和通信衛星的“大星座”還會遠嗎?
導航系統的“合縱連橫”
世界上總共有四個能提供全球服務的衛星導航定位體系:美國GPS、俄羅斯GLONASS、中國北斗和歐洲伽利略。美國率先完成,俄羅斯緊隨其后,中國是第三個建成的,而更早上馬的歐洲伽利略系統至今仍然在等待后續的完全運行能力(FOC)組網星。
與曾經期待加入的伽利略系統相比,我們的北斗后發而先至,甚至完成了從區域有源雙星定位,到區域無源定位,再到全球覆蓋的三步走戰略。
再看歐洲,左手握著能夠一箭四星的阿麗亞娜-5運載火箭,右手握著中國曾經不掌握的星載原子鐘等先進技術,頭上頂著一眾老牌資本主義強國的光環,怎么說也不會比我們的進度慢。
阿麗亞娜-5火箭一箭四星發射伽利略衛星 | 圖片來源:Stephane Corvaja @ESA
但誰讓伽利略的“大腦”決策混亂不堪呢?有人想往東,有人想往西,走兩步退三步,總在原地打轉轉。
這大概就是“體制問題”吧。
當然,伽利略系統誕生的原因還是歐洲希望擺脫對美國GPS系統的依賴,這確實是一個很現實的問題。
借助首發優勢和當年強大的軟硬件實力,美國的GPS設備從上世紀90年代開始在全世界傾銷。對GPS的依賴意味著美國成為了其他國家的“導航之神”,可以僅憑自己的好惡決定他人“生死”。1999年印巴沖突期間,美國就曾經對沖突區域關閉過GPS信號,令印度的戰斗機和制導武器大受影響。
GPS衛星發展歷史 | 圖片來源:洛克希德·馬丁公司
因此,就算是美國的盟友,就算是美國羽翼下的北約組織成員,歐洲諸國依然要發展自己的導航星座。
盟友尚且有防人之心,更何況是被美國長期敵視的中國。
- 原標題:石豪:獨立自主,敢于勝利——北斗的意義 本文僅代表作者個人觀點。
- 責任編輯: 陳軒甫 
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