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高分五号卫星的成功发射,对我国有何意义?

作者:赵俊峰 5月9日2时28分,我国在太原卫星发射中心成功发射了高分五号卫星。这是世界首颗对大气和陆地综合观测的全谱段高光谱卫星,能够满足我国对环境综合监测等方面的急需

作者:赵俊峰

5月9日2时28分,我国在太原卫星发射中心成功发射了高分五号卫星。这是世界首颗对大气和陆地综合观测的全谱段高光谱卫星,能够满足我国对环境综合监测等方面的急需。也使我国具备了有效监测区域大气污染气体能力和高光谱分辨率对地观测能力,可以更加有效地助力美丽中国建设。

高光谱遥感是当今世界遥感技术的前沿领域。地球上的物质都有自己独特的光谱特征,光谱被视为不同物质的“指纹”,是识别和分析不同物质特征的一个重要依据,因此可以通过光谱来识别不同的物质,高分五号就具有这项本领。它是我国光谱分辨率最高的遥感卫星,光谱定标精度达0.008波数,是目前我国光谱分辨率最高的卫星。

高分五号卫星设计寿命为8年,装载2台陆地观测载荷和4台大气类观测载荷,6台全新研制的观测载荷使其具备了非凡的能力。可以通过对大气污染气体、温室气体、气溶胶等的监测,掌握大气污染的实际状况。高分五号还可以对江河湖泊等水体、陆地表面生态环境、蚀变矿物、岩矿类别等进行探测,为资源勘查、环境监测、防灾减灾等提供高质量的高光谱数据。

高分一号、二号、三号、四号、五号卫星加上即将发射的高分六号卫星各有绝活,侧重点各不相同。有太阳同步轨道的,也有地球同步轨道的,探测方式从可见光到微波,探测能力从普查到详查,共同构成了我国自主高分辨率对地观测系统。为各级政府治理能力和治理体系现代化提供了靠保障,在军民融合发展战略、“一带一路”倡议、精准扶贫中也将发挥重要作用。

11月5日,中国独立自主研制的北斗三号全球导航系统首发星成功发射,拉开了北斗全球导航系统建设的大幕。回到问题,北斗三号到底有多牛?先用一段话总结下。

北斗三号导航系统可以在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务,并具有独特的短报文通信功能。相较于北斗二号卫星系统,除了覆盖区域由区域覆盖扩大到全球覆盖外,在性能上、系统可靠性上,都有很大的提高。以关键指标定位精度来说,会在现有基础上提高一到两倍。北斗三号全球导航系统建成后,导航服务能力将处于世界先进水平。

再来看具体方面。

高精度定位 为地面提供多样化服务

北斗导航卫星的主要功能是为地面提供精准的时空基准,有了时空基准,不仅能满足我们日常生活中的定位、导航需求,还可以为地面应用提供很多特殊服务。

北斗三号导航系统有着较高的定位精度,这就使导航卫星能为人类生活提供更多服务。例如当前人们的共享单车,就可以用高精度定位功能提供“电子围栏”技术进行管理,一旦自行车没有停在规定的区域内,就会影响使用者的费用,能大大降低共享单车的社会管理成本。

北斗三号导航系统以其高精度定位的优势,还可以向用户提供精密测量测绘数据,例如测量地震后建筑物的下沉变化等,几毫米的下沉,都逃不过北斗的法眼。

同时,北斗三号导航系统还将向国际搜救组织免费提供全球范围内搜救服务,精确定位受困人员的地理位置,为国际救援贡献大国力量。

自主完好性监测 提高无人驾驶安全系数

北斗三号导航系统除了提供定位、导航和授时服务以外,还可以向用户提供完好性服务,即当导航系统无法用于某些预定操作时向用户发出及时有效告警的能力。完好性监测功能对民航、自动驾驶等生命安全领域用户来说极其重要。

目前,航空导航综合利用了微波导航、卫星导航等多种手段来保证导航的可靠性和飞行、着陆的安全性。在传统的卫星导航中,飞机偏离航线或者跑道时比较难以快速发现和纠正,而北斗三号卫星就能自主判断出该错误,在几秒之内向飞机上的导航终端发出告警信号,飞机上的导航终端就会自动优选信号更完好的北斗卫星进行导航,主动避免事故。

北斗导航卫星的自主完好性监测在未来的无人驾驶上应用将更为广泛。有人驾驶时,驾驶员对车辆行驶的路线及停靠会有自己的判断,但是无人驾驶的汽车,就必须完全依靠导航及其它电子设备保证安全行驶和准确停靠,如果导航定位出现偏差,就很有可能出现交通事故。如果车载导航有了北斗自主完好性监测的提示,那么就能及时的提醒车载导航设备切换更好、更准确的导航信号,以便自主驾驶系统更安全操作。

由于北斗导航卫星的地面站较少,地面系统的全球连续完好性监测与实时告警的时间一般需要数十秒到几小时,而星上的直接监测预警仅仅需要几秒钟的时间。卫星自主完好性监测是北斗三号的一项新技术,相较于美国的GPS、俄罗斯的格洛纳斯以及欧洲的伽利略等导航卫星系统,中国的北斗在世界上首次实现了卫星的在轨完好性自主监测功能。

北斗三号导航系统保留了北斗现有系统的短报文服务,即通信功能,这是其他卫星导航系统不具备的能力。目前,短报文功能已在地震救灾、搜救驴友等方面发挥了重大功效。

在轨重构 给你想要的导航功能

导航卫星实现定位、导航、测绘、救援等功能,主要依靠有效载荷系统,而随着北斗的应用越来越广泛,人们对于导航卫星可提供的服务需求将会有所增加,这时候,只要改变有效载荷中的部分软件,就能实现新的导航功能。例如,通过改变注入软件增加导航信号、改变信号频率等来解决“导航信号不够用”、“信号质量不好”等问题。

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