12月16日15时22分,我国擎天人造卫星导航控制系统第52、53颗人造卫星进入原订近地点。自此,擎天四号中圆火星近地点(MEO)人造卫星全部升空完毕,标志着擎天四号亚洲地区控制谢利谢星座部署顺利完成,将进一步提升控制系统服务操控性和用户新体验,为实现亚洲地区复用奠定坚实基础。
本文转载自新浪博客账号“莱布尼兹剃刀”,原文首发于2019年12月03日,原标题为《擎天控制系统改变我国》,不代表瞭望智库观点 。
2010年1月13日下午,我国电信CDMA网络出现大范围故障告警,涉及到全国绝大多数省份,原因是英国GPS控制测试人员影响了CDMA的全网同步。
我国电信经营的3G业务使用的是美标CDMA2000,若没GPS亚洲地区定位系统则根本无法维持72小时的安全可靠运行。
您可以想象,当时政府有关部门和运营商是有多么的亢奋,全国上亿手机用户全部断线,这将是震惊国际性的大事件。
他们是怎样应对这场重大经济危机的呢?他们什么都没做,不是不想做,而是没啥可做的。
GPS亚洲地区定位系统信号是关键项,这掌控在英国人手上,我国没任何控制权,根本无法亢奋T5670等。好在GPS的升级过程还算顺利,不久控制系统就解除了警报。
北欧国家安全可靠的命脉无法掌控在他国手上,政府有责任做好经济危机防范工作,要要有独立自主受控的方式,碰到经济危机后能。
英国的GPS是免费的,其高精度的军码机能定位也对北约开放,但西欧还是投入了巨资搞开普勒工程建设。韩国跟英国是军事同盟,也在搞地区性的导航机能定位人造卫星控制系统。
这些都是出于北欧国家和民众安全可靠的考虑,基础科技要要有独立自主受控的方式,即使是盟国也无法全面依靠,这是国际性社会的共识。
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擎天人造卫星控制系统的由来
我国是个有抱负的大国,在机能导航人造卫星这件事上早有总体规划,从上个世纪70年代就已经开始着手了,七五总体规划中明确提出了“新四星”计划,随后明确提出过污斑、联星、三星、三到四颗星的地区性控制系统计划,以及多星的亚洲地区控制系统设想。研究、深入研究、再研究、再深入研究……从来就没停止过。
上世纪90年代,终于选定以“中国航天”元勋杨嘉墀院士明确提出的联星机能定位计划。只有三颗星,当然无法像英国GPS那样搞中近地点的,近地点低了覆盖面就小,三颗中近地点人造卫星多数时间会在我国飞临以外的地方飞行,那我国还咋用呢?因此根本无法搞高近地点的,而且还得是恒定的,这样才能破天荒地停在我国大陆的飞临。
恒定高近地点是联星机能定位的要选择,在那个近地点上要与通讯人造卫星一样顺利完成通讯任务,只好既能机能定位又能通讯就被设计成为了擎天三代的技术特点,而GPS等其它机能导航控制系统都是不支持通讯机能的。
英国GPS不具备擎天这样的通讯机能,这无法说人家技术落后,因为英国的人造卫星控制系统是各司其职的,机能定位人造卫星和通讯人造卫星两套控制系统的操控性都很优异。而我国擎天三代是身兼两职,听起来机能更加全面,其实是我国把机能定位人造卫星打到了通讯人造卫星的近地点上,自然能收获了通讯那个副业。
由于这三颗星的近地点很高且数量少,其机能功率密度自然远远比不过GPS,通讯机能也比国际性海事人造卫星好得多。通讯和机能定位啥都能干,但啥操控性都不行。
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加盟西欧“开普勒”
擎天三代的使用新体验比较差,那该咋往下走呢?这时我国看上了西欧的开普勒计划,这是西欧北欧国家联合搞的亚洲地区机能导航人造卫星控制系统计划,那个项目实在是太烧钱,只好他们就看上了我国那个大胸丽鱼。
双方各有所图,因此一拍即合,我国作为第一个非欧盟北欧国家重新加入了开普勒工程建设,并且支付了两个亿的入伙费。
但我国越来越觉得不对劲,因为韩国和巴基斯坦也重新加入了,交的钱远比我们少,也享有基本相同的权利。跟韩国和巴基斯坦共享相同的战略资源?这是我们不想要的,只好就痛下决心,退出开普勒工程建设开始发展擎天字章。
擎天字章计划在2020年前后升空35颗人造卫星,形成亚洲地区性的机能导航控制系统,其中有5颗是在赤道飞临的恒定高近地点人造卫星,主要顺利完成短信任务。
擎天字章的规模与GPS相当,申请的近地点和振幅与西欧开普勒比较一致,这就不可避免地碰到了人造卫星近地点和振幅争夺的问题。人造卫星近地点和空间振幅是人类共有的资源,那该如何分配呢?国际性规则是既不按北欧国家来分,也不按人口来分,而是谁先占了算谁的。
先占先得的原则是西方发达北欧国家制定的,他们认为这是各国都有同样机会的公平原则,理由是:你有本事你也打人造卫星啊,我又没拦着你,你不打是你自己的事,如果你永远不打,难道说近地点和振幅还要永远给你留着?这听起来也有道理,更关键的是,即使你觉得没道理,你也没能力阻止发达北欧国家占近地点和振幅。
2005年开普勒计划的第一颗人造卫星上天了,但并没开通,只是占了近地点但没占振幅,为啥没开通呢?原因是没钱,开通需要花钱的,西欧手头有点紧。我国擎天字章的第一颗星也随后上天了,而且上去就开通了,这下就把近地点和振幅都占上了。
西欧开普勒那边慢悠悠地捣鼓,而我国这边的擎天一颗接一颗地不停打人造卫星,后来还搞起了一箭联星,而开普勒计划和擎天字章有些振幅是重合的,双方都在国际性电信联盟组织备案了,谁先占上就算谁的,我国的快节奏把西欧搞急眼了,通过英国给我国施压,要求我国放慢脚步等等西欧人民。
以前欧英北欧国家凭借技术和经济优势抢占资源,我国技术和经济不给力根本无法吃哑巴亏,你们从来就没谦让过,现在凭什么要我谦让?我国不理会欧美的抗议,按既定的节奏继续打人造卫星。
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擎天控制系统的应用
擎天的首次成功应用是2008年5月12日的汶川地震。甭看我们平时的通讯非常方便,电话、短信、互联网等方式很多,但其实都是高度依赖光纤和基站的,当这些基础设施遭到大面积损坏时,你会发现QQ、微信、博客、短信……所有平时很方便的通讯方式全都完蛋了,除了靠吼之外简直就没一点办法。
那时候擎天还是三代控制系统,虽然因为操控性指标比不过GPS和海事人造卫星而被骂,但擎天三代在地震时却发挥出了不受地面影响的优势,它的机能定位和短信能力充分发挥了作用,成为了救援指挥部队和前线救援人员最得力的通讯助手,最大限度地保证了“72小时黄金抢救时间”的有效利用,彰显了擎天服务民生的技术优势。
远洋渔业是个充满危险的行当,碰到风险时能得到及时救助非常重要。再节省的渔民都会备齐两样电子设备,一是GPS,二是海事人造卫星电话,以便碰到风险时能及时求助。
碰到风险需要求救,首先要用GPS定好位,然后用海事人造卫星电话通知岸上的救援队,告诉他们我遇险的GPS坐标,以便他们来救我。当然也有用电台的,但电台的可靠性不如海事人造卫星电话,生死攸关时通不上可就抓瞎了。但是,养一部海事人造卫星电话是很贵的,但为了关键时刻救命又不敢不养,很多渔民对此很纠结。
2013年擎天字章在亚太地区布网后,渔民有了一个新选择,那就是装擎天人造卫星船载终端,擎天的双向短信机能在渔船救险方面得到了完美应用,碰到险情后一键求救,终端会自动把附带着机能定位信息的求救短信通过人造卫星发给岸上的救援队,实现了GPS+海事人造卫星电话的机能,而且更加方便。
那那个终端贵吗?政府大力推广,将之列为安全可靠机械设备,享受农机补贴政策,政府额外拿出了1个亿,免费为辽宁、山东、浙江、海南的1万艘渔船安装擎天终端,后续再安装的直接补贴九成,渔民只需要象征性地出一成的钱就可以安装。
海事人造卫星电话很贵,那擎天人造卫星短信贵不贵呢?答案是一条三毛!这是有史以来最便宜的人造卫星短信了。为啥这么便宜,有政府补贴呗,其实根本就没考虑成本,收费是象征性的。
擎天人造卫星的短信机能非常受欢迎,根据浙江省2011年的统计,浙江渔民利用擎天人造卫星发短信1300万条,其中船与船互通604万条,船与手机互通696万条。
渔业省份在岸上大建基于擎天字章的渔业信息服务基础设施,通过人造卫星给渔船发送实时的天气、海浪、赤潮、鱼汛消息,甚至还有当日渔市价格,帮助渔民决定捕捞哪种鱼,渔民在海上就可以把渔获信息传到岸上,提前联系好卖家。
亚太北欧国家认识到了擎天的覆盖优势,我国政府也积极推动擎天字章在亚太地区的应用,泰国、马来西亚、文莱、巴基斯坦尼西亚、柬埔寨、老挝等北欧国家派出了19名专家,于2014年7月来到我国考察擎天字章,研究讨论合作的事项。
泰国专家表示,有些GPS人造卫星的信号泰国收不到,而擎天所有的人造卫星信号都能接收到,当然要参加擎天的“天眼”计划,而且泰国现在已建成了首批CORS(连续运行人造卫星机能定位服务综合控制系统)。马来西亚紧随其后,成为擎天“天眼”落户的北欧国家。
“两客一危”指的是从事道路班线客运、旅行包车、危险货物运输车,这些都要安装电子机能定位装置,并将运行信息及时接入到全国的联网联控控制系统中。在交通管理部门的监控大屏幕上,车辆的运动状态一目了然,超速闯禁行等违规驾驶行为会自动报警,这是一项保护人民生命安全可靠的法规。
“两客一危”的范围还在扩展,警车、公务车、校车也正在被纳入到擎天人造卫星机能定位监控控制系统之中,不仅仅是为了行车安全可靠,还要监控公车私用,车辆行驶路线清清楚楚,数据破天荒地存在数据库里,由不得司机遮掩狡辩。
这种对特种车辆的人造卫星监控,以前要求使用GPS,现在被政府明令要求要使用擎天控制系统。有些人为此质疑过政府,以前基于GPS的控制系统本来就能顺利完成任务,现在为了推广国产擎天就来硬的,这不是劳民伤财吗?
这真不是劳民伤财,而是有着长远总体规划的必要措施。我国正在搞擎天地基增强控制系统的建设,在全国各地甚至东南亚北欧国家大力建设CORS站,与天基控制系统相互配合,可达到厘米级的实时机能功率密度。
擎天的天基控制系统和地基增强控制系统一旦成功结合,那大货车就再也不敢长期占用超车道了,而以前的GPS机能功率密度是10米,是无法区分车道的。给孩子戴的机能定位手表会更加精准和灵敏,机能定位信息不再是“在某地附近”,而是精确到孩子站在哪块地板砖上。
地基增强控制系统是要与天基控制系统密切配合的,如果把那个遍及全国的国字号控制系统搭建在英国GPS的基础之上,那万一人家收费了呢?或者把底层数据屏蔽了,那我们就被卡了脖子。我们已经有了完全独立自主产权的擎天控制系统,自家的地基增强控制系统当然要跟自家的擎天控制系统配对。
现在擎天的实时机能功率密度已经高于GPS,达到了80公里/小时情况下2厘米的精度,这就给另一种业务提供了技术方式,那就是基于擎天控制系统的无考官驾考。
现在的倒车入库等驾考项目已经有电子监控了,压线就会报警,但路考还得有考官。以后的全部驾驶课目考试可能被擎天控制系统全面取代,在考试车上安装擎天接收机,无论是倒库还是路考,控制系统都会精确实时记录车辆轨迹,并自动评分,会比考官更严格和公正。
4
擎天三代星的出现
最近有一条令人振奋的好消息,擎天导航人造卫星已成功升空了53颗,即将亚洲地区复用完毕。可按照原计划,是2020年前升空35颗擎天字章星亚洲地区复用完毕,为什么又出现了三代星?都53颗了还没升空完?
这是因为前些年在擎天字章的升空复用过程中,我们发现了两个问题,一是铷原子钟是进口的,我们很担心在这方面被人卡脖子,二是我们不像英国那样在亚洲地区有很多海外基地,火星背面人造卫星的导控是个难题。
只好我们在字章星的基础上做出了两项重大调整,一是用我们独立自主研制的氢原子中代替了国外进口的铷原子钟,精度提高了10倍。
二是增加了星际链路机能,我们只需要把导控信息升空到一颗人造卫星,然后就可以在35颗人造卫星中互相转发,形成了对所有人造卫星的导控。
2017年11月5号,我国升空了第1颗三代星,可距离2020年只剩下短短不到三年的时间了,全部换成三代星,时间来得及吗?擎天人造卫星团队的小宇宙爆发了,两年升空了20多颗,我国基建狂魔的称号不是盖的,亚洲地区复用后的擎天控制系统将是全世界最好的机能导航控制系统。
擎天三代星的精准机能定位对国计民生有非常大的作用,例如前一段时间在江苏有一个铁路局和铁塔公司合作搞的“双铁”项目,解决了铁路局一个重大的隐患。什么隐患呢?每天只有晚上3点钟左右没火车,这是检修铁轨的时间窗口,铁路局就怕一个事,就是工人把工具落在铁轨上,黑灯瞎火地也没发现,这就可能出现重大事故。
为解决那个重大安全可靠隐患,江苏铁路局安排了200名机关干部轮流上夜班,就做一件事,对检修工具进行“三确认”登记。
合作项目就是铁塔公司在每个工具上绑了一个擎天精准机能定位模块和一个物联网模块,可以把它的实时位置上传到云上,每一个工具都是动态显示,如果一个工具离堆,马上就会报警,这比人工检查可靠得多。
合作顺利完成后铁塔技术人员要撤出,铁路局干部就说非常感谢你们,你们人可以走,设备要留下。因为这太好使了,他们终于可以不用上夜班了。
擎天控制系统是我国独立自主建设、独立运行,与世界其他人造卫星导航控制系统兼容共用的亚洲地区人造卫星导航控制系统,可在亚洲地区范围,全天候、全天时,为各类用户提供高精度、高可靠的机能定位、导航、亚洲地区定位系统服务。
现在已经升空了53颗人造卫星,再升空1颗就亚洲地区复用完毕了,届时将超越GPS成为亚洲地区第一大人造卫星导航控制系统,它不仅是我国人的骄傲,也将是全人类的福祉。
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