●2020年
【全球覆蓋】 2020年左右完成。建成由5顆靜止軌道和30顆非靜止軌道衛(wèi)星組成的網(wǎng)絡(luò),開展全球定位、導(dǎo)航、授時服務(wù),及區(qū)域增強服務(wù)。
北斗“混搭”星座結(jié)構(gòu)
與神舟載人航天、嫦娥探月相比,北斗衛(wèi)星導(dǎo)航工程,顯得非常低調(diào)。北斗雖然低調(diào),但是技術(shù)含量并不少。而且,它與普通人的生活關(guān)系更為密切。
參與北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)方案設(shè)計的郭樹人,向新京報介紹了北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的幾個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
星座結(jié)構(gòu)獨特:用IGSO衛(wèi)星定位
北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的星座結(jié)構(gòu),和其他導(dǎo)航系統(tǒng)的星座結(jié)構(gòu)有明顯區(qū)別。美國、俄羅斯的導(dǎo)航系統(tǒng)采用的是中圓軌道,衛(wèi)星均勻分布在軌道面上,都是MEO衛(wèi)星。
郭樹人說,這樣的對稱星座,軌道面均勻,相位也均勻,是覆蓋全球的最優(yōu)星座。
中國首先要組建一個區(qū)域?qū)Ш椒?wù)星座。郭樹人說,北斗沒有以MEO衛(wèi)星為主。MEO衛(wèi)星繞地球旋轉(zhuǎn),每天只有30%的時間位于中國的國土上空,其他時間不能為中國提供服務(wù)。因此,北斗更多采用了傾斜地球軌道衛(wèi)星(IGSO)、地球靜止軌道衛(wèi)星(GEO)。這兩種衛(wèi)星的活動范圍,相對固定。
郭樹人說,GEO同步衛(wèi)星,軌道傾角為0度,相對地面是不動的,但是只用這一種衛(wèi)星,定位有問題,因為它們有時會處于同一直線上,不能計算定點的位置。于是,還需要IGSO衛(wèi)星,這也是同步衛(wèi)星,但軌道傾角是55度。它的軌跡呈8字形,有70%-80%的時間停留在中國的國土上空。
用IGSO衛(wèi)星進行定位,這在世界上是第一次。
組網(wǎng)要求高:雷雨天發(fā)射衛(wèi)星
與之前的衛(wèi)星發(fā)射不同,北斗不是單顆衛(wèi)星,而是需要發(fā)射30余顆衛(wèi)星,組成一個網(wǎng)絡(luò)。星座的設(shè)計要求是,既要保證同時可以看到4顆星,但衛(wèi)星又不能離太近,要分散開,間隔越遠越好。
郭樹人說,衛(wèi)星組網(wǎng),最關(guān)鍵的就是衛(wèi)星之間的位置關(guān)系,它們的距離必須是確定的。這就要求,衛(wèi)星發(fā)射不僅要進入軌道,還要保證進入軌道的某個位置。對于MEO和IGSO衛(wèi)星來說,這樣的要求,需要等待為數(shù)不多的發(fā)射窗口。
2011年7月27日5時44分,第九顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星在暴雨雷電中成功發(fā)射。
郭樹人說,如果是別的衛(wèi)星發(fā)射,遇到惡劣天氣就取消發(fā)射任務(wù)。當時,發(fā)射準備工作都做好了,現(xiàn)場人員準備撤離。發(fā)射前2小時,突降大雨,且伴隨雷電。
如果不進入發(fā)射程序,損失很大,很多程序是不可逆的,而且一旦錯過發(fā)射窗口,就會再等很長時間。隨后的兩個小時里,每15分鐘就進行一次天氣會商。
最終決定,發(fā)射。
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