看北斗衛星導航系統如何開啟高精度應用時代
12日，北斗衛星導航系統的兩顆衛星在西昌衛星發射中心成功發射，實現了北斗工程2018年的開門紅。近年來，北斗衛星導航系統的發展備受關注，它可以為人類生活提供多種服務。
我國20世紀後期開始探索適合國情的衛星導航系統，逐步形成了「三步走」發展戰略：2000年年底建成北斗一號系統，向中國提供服務；2012年年底建成北斗二號系統，向亞太地區提供服務；2020年前後建成北斗全球系統，向全球提供服務。
那麼，關於這個系統你了解多少？讓小編帶你來讀懂北斗衛星導航系統。
三部分組成北斗衛星導航系統 星載原子鐘是核心
北斗衛星導航系統是中國自行研製的全球衛星定位與通信系統，是繼美國全球衛星定位系統（GPS）、俄羅斯全球衛星導航系統（GLONASS）之後世界上第三個成熟的衛星導航系統。該系統由5顆靜止軌道衛星和30顆非靜止軌道衛星組成，12日發射成功的2顆衛星是第26、27顆北斗導航衛星。
北斗衛星導航系統由空間段、地面段和用戶段三部分組成，通過這三部分實現精準定位。其中，空間段由若干地球靜止軌道衛星、傾斜地球同步軌道衛星和中圓地球軌道衛星三種軌道衛星組成；地面段包括基準站、主控站、時間同步/注入站和監測站等若干地面站；用戶段包括北斗兼容其他衛星導航系統的晶元、模塊、天線等基礎產品，以及終端產品、應用系統與應用服務等。
星載原子鐘是衛星導航系統的核心，能夠為衛星系統提供高穩定的時間頻率基準信號。當原子鐘在無地面監測站進行校準的情況下，它可為導航衛星系統提供一定時期的時間自主保持能力，因此星載原子鐘也被稱為導航衛星的「心臟」。
北斗衛星導航系統無所不在 變革生產生活方式
北斗衛星導航系統可在全球範圍內全天候、全天時為各類用戶提供高精度、高可靠的定位、測速、授時服務，併兼具短報文通信能力。其中，北斗衛星導航系統的定位原理其實很簡單：在基準站接受衛星導航信號後，會通過數據處理系統形成相應的信息，再由衛星、廣播、移動通信等手段將信息實時發送至應用終端，實現定位服務。
無論是GPS還是北斗導航，都會用到衛星定位，而衛星定位因為受到大氣、空間等因素的影響，在實際定位過程中可能會出現誤差。北斗地基增強系統是北斗衛星導航系統重要的地面基礎設施，用來修正衛星導航系統在定位過程中出現的誤差，使定位更加精準。
此外，近年來，其高精度服務革新了產業應用新業態，以「北斗+互聯網+其他行業」模式為特徵，北斗產業的快速發展帶來了生產生活方式的變革和商業模式的創新。例如，目前摩拜單車已全面支持「北斗+GPS+格洛納斯」三模衛星定位，ofo共享單車推出北鬥智能鎖，推動了共享單車行業建立定位技術新標準。在北斗高精度定位技術的支持下，當前困擾大家的單車定位不準、難管理等難題有望得到解決。
北斗產業鏈帶動百億產業 2020年前後全球覆蓋
目前，北斗一號系統、北斗二號系統已經全面建成，中國成為世界上第三個擁有自主衛星導航系統的國家，並且，北斗衛星導航系統將於今年率先覆蓋「一帶一路」國家，並提供基礎服務，在2020年前後建成北斗全球系統，向全球提供服務。
北斗衛星導航可系統服務於國際社會，推動經濟發展，而北斗產業鏈的延伸，也將間接帶動產業百億，形成一批龍頭和上市企業。除城市燃氣、城鎮供熱、供水排水、電力電網、交通運輸、建築物形變監測等市政管網領域可成熟應用北斗精準服務以外，也可實現其它類似應用，由此可逐步形成超過1500億元的北斗精準位置服務新興藍海市場。
此外，建設高性能、高可靠的北斗全球衛星導航系統也是我國科技領域中長期發展規劃的16項重大專項之一。北斗衛星導航系統全面建成後，性能與GPS相當，將使我國衛星導航系統達到國際先進水平，令其在為國家高精度時空信息安全提供根本保障的同時，為廣大民眾帶來更多的便利。（人民網綜合）
本文由中國科學院光電研究院研究員徐穎、中國航天科技集團一院火箭設計師錢航、中國科學院計算機研究所工程師敖琪進行科學性把關。
責編 劉鑫（實習生）、張萌
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