北斗“吉星”今首發(fā) 懸停高軌為神州

2018年11月1日，第41顆北斗導航衛(wèi)星，即第17顆北斗三號衛(wèi)星發(fā)射成功。該衛(wèi)星是目前北斗導航家族中“功能最強”的導航衛(wèi)星，作為北斗全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)地球同步軌道（GEO）首發(fā)星，這型衛(wèi)星也因此獲得了“吉星”（GEO軌道導航衛(wèi)星的諧音）的昵稱。

記者從中國北斗“大本營”——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)星導航系統(tǒng)的高軌首發(fā)星，“吉星”除了具備傳統(tǒng)導航衛(wèi)星的功能外，還懷有多項絕技，具有廣闊的應用前景與劃時代的意義，是我國作為負責任的航天大國的重要標志之一。

基站天上建 自動駕駛更安心

“吉星”的第一項絕技，要從最近很熱的自動駕駛說起。

要想實現(xiàn)自動駕駛，車輛必須實時、精準地“知道”自己的位置，否則沒人敢讓它開進車水馬龍的公路。使用普通的導航衛(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要求，這就需要在地面建設基準參考站，進行“地基增強”以消除定位誤差?；鶞蕝⒖颊静粫?，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，周邊的用戶才能據(jù)此去粗取精，獲得精密定位信息。

可問題又來了，一座基站只能覆蓋周圍幾十公里的地方?？看罅拷ㄔO基站來實現(xiàn)精準定位，不僅耗資巨大，還無法實現(xiàn)熱點地區(qū)的全覆蓋。坐著自動駕駛汽車開出“定位服務區(qū)”？想想都可怕。這時候，“吉星”的衛(wèi)星精密單點定位業(yè)務優(yōu)勢就很明顯了。

北斗三號衛(wèi)星副總設計師劉天雄介紹，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)定地廣播導航差分和完好性增強信號。這樣一來，只需以全國已有的北斗導航衛(wèi)星地面站為參考，得出各地導航誤差，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，足夠汽車自動駕駛、船舶精準停泊等場景使用，還省下了大規(guī)模建設基站的費用。

星基來增強 航班起降更順暢

“吉星”的另一項絕技，是面向民航等用戶的衛(wèi)星導航服務星基增強（Satelite-Based Augmentation System, SBAS）

與自動駕駛、精準農(nóng)業(yè)等應用場景不同，民航對導航信號完好性有嚴苛的要求。完好性，簡單地說，就是給我的導航信號要靠譜，萬一不靠譜也要盡早告訴我。航班在航路上飛行時，導航信號偶爾出現(xiàn)中斷并無大礙；可如果在飛機起飛和降落過程中，導航信號消失或出現(xiàn)偏差誤導飛行員起降操作，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準的星基增強信號，進一步提升衛(wèi)星系統(tǒng)定位精度，同時增強導航信號的完好性。北斗三號衛(wèi)星總體主任設計師潘宇倩介紹，“萬一導航信號出現(xiàn)問題，“吉星”也會在6秒的安全時間內(nèi)通知用戶，切換其它導航信號。

此前，只有美國、歐洲等極少數(shù)國家具備向民航提供星基增強業(yè)務的能力。“吉星”面向民航等用戶的星基增強業(yè)務，標志著我國在衛(wèi)星導航領域又取得了新的重大突破，將為國內(nèi)外民航用戶提供花費更低、可用性更高的導航服務，帶來巨大的經(jīng)濟和社會效益，提升了北斗導航系統(tǒng)的國際地位，體現(xiàn)著我國的大國擔當。

圖文順暢發(fā) 緊急情況更從容

北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)的應用第一次為人們所廣泛關注，是在汶川地震救援中。當時地面通信設施遭到嚴重破壞，救援部隊利用北斗短報文通信發(fā)出了第一條來自災區(qū)的信息，將災情和受災位置準確地報告給救災搶險指揮部。中國北斗“既知道我在哪、又知道你在哪”的“導航、通信一體化”優(yōu)勢，為救災搶出一線生機，也給各應用方留下了深刻印象。

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