北斗“吉星”不一般

　　日前，我國成功發(fā)射第41顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星。這顆衛(wèi)星是目前北斗導(dǎo)航家族中“功能最強”的導(dǎo)航衛(wèi)星，作為北斗全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)地球同步軌道（GEO）首發(fā)星，也獲得了“吉星”（GEO軌道導(dǎo)航衛(wèi)星的諧音）的昵稱。

　　經(jīng)濟日報記者從中國航天科技集團有限公司五院了解到，作為北斗三號衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的高軌首發(fā)星，“吉星”除了具備傳統(tǒng)導(dǎo)航衛(wèi)星的功能外，還身懷多項絕技，具有廣闊應(yīng)用前景與劃時代的意義，是我國作為負責(zé)任的航天大國的重要標(biāo)志之一。

　　“吉星”的第一項絕技，與廣受關(guān)注的自動駕駛有關(guān)。

　　要想實現(xiàn)自動駕駛，車輛必須實時、精準(zhǔn)地“知道”自己的位置，如此才能放心上路。而使用普通導(dǎo)航衛(wèi)星進行定位時，會有幾米甚至十幾米的誤差，遠達不到上路行駛的安全要求。這就需要在地面建設(shè)基準(zhǔn)參考站，通過“地基增強”以消除定位誤差。基準(zhǔn)參考站不會跑，需要把自己的衛(wèi)星定位信息和實際位置間的誤差實時“廣播”出去，周邊用戶才能據(jù)此去粗取精，獲得精密定位信息。然而，一座基站只能覆蓋周圍幾十公里區(qū)域，靠大量建設(shè)基站來實現(xiàn)精準(zhǔn)定位，不僅耗資巨大，還無法實現(xiàn)熱點地區(qū)的全覆蓋。想象一下，如果你坐著自動駕駛汽車開出了“定位服務(wù)區(qū)”，后果將十分可怕。

　　此時，“吉星”的衛(wèi)星精密單點定位業(yè)務(wù)優(yōu)勢就很明顯了。北斗三號衛(wèi)星副總設(shè)計師劉天雄介紹，在天上靜止的“吉星”，可以像其他通信衛(wèi)星那樣，向地面穩(wěn)定地廣播導(dǎo)航差分，以及完好性增強信號。這樣一來，僅需以全國已有的北斗導(dǎo)航衛(wèi)星地面站為參考，得出各地導(dǎo)航誤差，再通過“吉星”播發(fā)精密單點定位信號告知用戶，即可實現(xiàn)動態(tài)分米級、事后厘米級的定位服務(wù)，足夠汽車自動駕駛、船舶精準(zhǔn)停泊等場景使用，還省下了大規(guī)模建設(shè)基站的費用。

　　“吉星”的另一項絕技，是面向民航等用戶開展衛(wèi)星導(dǎo)航服務(wù)“星基增強”。

　　與自動駕駛、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)等應(yīng)用場景不同，民航對導(dǎo)航信號完好性要求嚴(yán)苛。完好性，簡單地說，就是給我的導(dǎo)航信號要靠譜，萬一不靠譜也要盡早告訴我。航班在航路上飛行時，導(dǎo)航信號偶爾中斷并無大礙；可在飛機起飛和降落過程中，如果導(dǎo)航信號消失或出現(xiàn)偏差誤導(dǎo)飛行員起降操作，那可不得了。

　　“吉星”會通過兩個頻點播發(fā)符合國際民航組織標(biāo)準(zhǔn)的星基增強信號，進一步提升衛(wèi)星系統(tǒng)定位精度，并增強導(dǎo)航信號的完好性。北斗三號衛(wèi)星總體主任設(shè)計師潘宇倩介紹，“萬一導(dǎo)航信號出現(xiàn)問題，‘吉星’也會在6秒的安全時間內(nèi)通知用戶，切換其他導(dǎo)航信號”。

　　此前，僅有美國、歐洲等極少數(shù)國家具備向民航提供星基增強業(yè)務(wù)的能力。“吉星”面向民航等用戶的星基增強業(yè)務(wù)，標(biāo)志著我國在衛(wèi)星導(dǎo)航領(lǐng)域又取得了重大突破，將為國內(nèi)外民航用戶提供花費更低、可用性更高的導(dǎo)航服務(wù)，將帶來巨大的經(jīng)濟和社會效益。

　　北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的應(yīng)用首次為人們所廣泛關(guān)注，是在汶川大地震救援中。當(dāng)時，地面通信設(shè)施遭到嚴(yán)重破壞，救援部隊利用北斗短報文通信發(fā)出了第一條來自災(zāi)區(qū)的信息，將災(zāi)情和受災(zāi)位置準(zhǔn)確報告給救災(zāi)搶險指揮部。中國北斗“既知道我在哪、又知道你在哪”的“導(dǎo)航、通信一體化”優(yōu)勢，給各應(yīng)用方留下了深刻印象。10年過去了，北斗短報文通信功能已廣泛應(yīng)用于交通、電力等各行業(yè)，特別是在保護我國漁民、維護國家海洋權(quán)益上，發(fā)揮著重要作用。

　　如今，“吉星”不僅在導(dǎo)航信號上兼容北斗二號，為傳統(tǒng)用戶提供一如既往的導(dǎo)航服務(wù)，在短報文通信功能上也有了新突破——通信能力提升10倍，單次可發(fā)送1000多個中文字符，實現(xiàn)了從“短信”到“微信”的跨越，足以將突發(fā)情況的情節(jié)一次性說清楚。此外，“吉星”還可發(fā)送圖片等信息，應(yīng)用場景將更為豐富。

　　潘宇倩介紹，“吉星”的接收信號能力也大幅增強，使用戶終端的發(fā)射功率降低了10倍，實現(xiàn)了用戶終端小型化，并可以與當(dāng)前11位手機號碼互聯(lián)，大大提高了用戶體驗。（經(jīng)濟日報記者 姜天驕）