美國的GPS系統需要20多顆衛星,而中國的北斗系統需要50多顆衛星,幾乎翻了一番。
這背後的原因是什麼? 是技術差距還是其他原因? GPS和北斗,兩者有區別嗎? 讓我們一起來看看制導系統的演變。
導航和定位技術的快速發展源於冷戰時期的太空競賽。 1950年代,美國和蘇聯在太空領域爭奪優勢。
蘇聯在1957年成功發射了人造衛星,領先於美國,給美國施加了壓力,並決定全力以赴追趕。 1969年,美國阿波羅11號成功將第一顆載人月球送上月球,太空競賽進入高潮。
為了取得勝利,兩國在空間技術研發方面投入了大量資金和人力資源,導航定位技術也在這一背景下迅速發展。 "
冷戰結束後,美國得以全力以赴發展太空技術。 到1994年,全球定位系統導航衛星24顆成功發射,建立了全球定位網路。
GPS系統為美國提供了重要的戰略優勢,其高精度導航資料可用於軍事行動,同時,美國也利用GPS技術對其他國家施加壓力。
例如,在當年的“銀河”號事件中,1993年,中國貨船銀河號在海上航行,但美國突然襲擊,聲稱該船裝載了違禁物品。
他們以此為藉口,要求我們的船隻接受他們的檢查。 這個要求可以說是相當不合理的,一是沒有美方所說的機上違禁物品; 其次,美國無權任意檢查另乙個主權國家的船隻,更不用說這些水域不在美國管轄範圍內了。
面對美國的無理要求,我方保持冷靜,但銀河號的GPS訊號被直接關閉,使其被困在原地,被迫接受檢查。 雖然美國最終沒有發現任何問題,但這是對我國尊嚴和安全的嚴重侵犯。
因此,我們開始自主研發北斗導航系統,為國家的安全和尊嚴保駕護航。中國自主研發的北斗導航系統“中國天驕”將成為我們的驕傲。
1994年,我國自主研發的北斗衛星導航系統正式開始執行,旨在突破核心技術,擺脫對外部導航系統的依賴。 北斗系統是全球第四個衛星導航系統,與GPS、GLONASS、伽利略等系統不同,北斗在設計上採用混合軌道布局,包括地球靜止軌道、傾斜地球同步軌道和中圓形地球軌道,是提高亞太地區覆蓋範圍的創新設計。
北斗系統由空間段、地面段和使用者段組成,為中國和全球使用者提供全球導航、定位和授時服務。
北斗衛星導航系統由位於不同軌道的多顆衛星組成,24小時為全球使用者提供精準導航服務。 地面站負責對衛星的監管,使用者終端接收和使用北斗導航訊號。
北斗系統在軍民兩用領域都發揮了重要作用,確保了北斗系統為公眾提供更加準確可靠的導航定位和時間同步服務。
無論是在日常生活中使用導航軟體,還是使用計程車等,北斗系統的存在都離不開。 其優良的效能和服務質量也得到了國際社會的廣泛認可。
2014年,聯合國正式承認北斗系統為全球衛星導航系統。 北斗系統的建立和執行,標誌著我國航天技術領域的重大突破,擺脫了對其他國家導航系統的依賴,提高了我國的科技實力和國防能力。
北斗制度是中華民族自力更生、自力更生的象徵,將在人類文明的進步中發揮重要作用。 那麼,為什麼中國的北斗衛星比美國的GPS多幾十顆呢?
中國北斗系統和美國GPS系統的衛星數量和軌道布局不同。 美國GPS在20世紀70年代開始部署,當時距地球表面2萬公里的中圈軌道基本空無一人,美國已成功占領了6個軌道,每個軌道有4顆衛星,從而實現了全球覆蓋。
然而,中國北斗系統最早的試驗衛星直到2000年才發射公升空,因此將其部署在已經被GPS等系統佔據的中圈軌道上是非常具有挑戰性的。
為了防止訊號干擾和碰撞風險,北斗選擇了更高的212-2.140,000公里的軌道雖然離地面較遠,但軌道週期較長,因此需要更多的衛星來保證訊號的傳輸。
此外,北斗系統還擁有獨特的地球同步軌道和傾斜同步軌道衛星,以實現更多的導航增強功能。 位於 36萬公里地球同步軌道上的五顆衛星提供了獨特的短訊息通訊服務,這是北斗系統的一大特點,可以實現災區救援簡訊和應急通訊等功能。
北斗系統,由於採用了三顆斜向同步軌道衛星,定位精度可以提高到公尺級甚至分公尺級,這使得北斗系統能夠提供高精度的增強服務,而GPS系統則無法提供這樣的功能。
此外,北斗系統還預留了一定數量的備用衛星,用於新技術測試和老化衛星的更換,這也是北斗系統需要更多的衛星的原因。
相比之下,美國的GPS技術已經成熟,24個基本夠用了,而我國的北斗還需要不斷改進和公升級,備份資源尤為必要。
從軍事導航功能來看,北斗系統為我國幅員遼闊、地形複雜提供了更全面的支撐,需要增加一些高傾角衛星來彌補覆蓋的空白區域,這也是北斗系統中衛星數量多於GPS的原因。
那麼,為什麼我們選擇使用北斗系統,而不是美國免費開放的GPS呢?
作為全球導航的領導者,GPS免費向全球使用者開放,為推動人類社會的進步發揮了巨大作用。 然而,GPS使用的單向廣播系統就像乙個人不停地說話,沒有辦法知道他周圍是否有觀眾在聽。
這是由於技術限制,無法向使用者收費。 雖然GPS可以連續傳送訊號,但它無法知道誰在使用和受益。
如果收取費用,則必須對現有的單向廣播系統進行翻新,並且必須引入反饋迴路,以使衛星能夠跟蹤地面使用者。 這將使系統更加複雜和昂貴。
其次,開放GPS意味著乙個巨大的全球市場,對美國的經濟發展有重大影響。 GPS產生的各種新技術、新產品、新服務將成為經濟增長的關鍵。
收費可能會抑制市場擴張,增加企業成本,增加消費者負擔,進而影響經濟發展。 因此,自由開放的GPS可以最大限度地發揮其潛力,增強美國的軟實力。
雖然美國的GPS系統是自由開放的,但它可能對其他國家的軍事安全構成潛在威脅。 在銀河系事件,甚至海灣戰爭中,美國的GPS技術為士兵提供了無所不在的上帝觀,使他們能夠清楚地知道自己在哪裡以及敵人藏在哪裡。
因此,其他國家可能會受到美國的控制。 更糟糕的是,美國可能隨時切斷使用者的訊號,這可能會對高度依賴GPS的國家產生嚴重影響,無論是在軍事行動中還是在日常生活中。
衛星導航系統的研發絕非易事,需要投入大量資金,克服許多技術難關,但我國可以應付。