最佳答案

出品：科普中國制作：蔬菜衛士科普小組監制：中國科學院計算機網絡信息中心浩瀚宇宙之中，你可曾想過，我們在哪兒？我們在地球上，那地球又在哪兒？我們腳下的方寸之地，又在地球上的哪兒？從古至今，學者都在思考這樣一個問題：我們在哪兒？一、衛星定位發展史1957年10月，前蘇聯發射了世界上第一顆人造衛星，從此人類跨入了空間科學技術迅速發展的嶄新年代，以衛星進行定位和導航的研究引起了各國軍事部門重視。最早的衛星定位系統是美國的子午儀系統（Transit），1958年研制，1964年正式投入使用。由于該系統衛星數目較小（5-6顆），運行高度較低（平均1000千米），從地面站觀測到衛星的時間間隔較長（平均1.5小時），因而它無法提供連續的實時三維導航，而且精度較低。為滿足軍事部門和民用部門對連續實時和三維導航的迫切要求。1973年美國國防部制定了GPS計劃。前蘇聯在1976年啟動GLONASS項目。歐盟為擺脫歐洲對GPS的依賴，于1999年公布伽利略衛星導航系統計劃。現有的全球衛星導航定位系統有美國的GPS衛星導航定位系統、俄羅斯的GLONASS衛星導航定位系統、歐洲的伽利略衛星導航定位系統。美國的GPS衛星導航定位系統28顆衛星(其中4顆備用)早已升空，分布在6條交點互隔60度的軌道面上，距離地面約20000千米。已經實現單機導航精度約為10米，綜合定位的話，精度可達厘米級和毫米級。但民用領域開放的精度約為10米。俄羅斯的GLONASS衛星導航定位系統GLONASS的工作衛星有21顆，分布在3個軌道面上，同時另外有三顆備份星。這三個軌道平面兩兩相隔120度，同平面內的衛星之間相隔45度，軌道周期為11小時15分鐘。每顆衛星都在19100千米高、64.8度傾角的軌道上運行。單點定位精度水平方向為26米，垂直方向為45米。歐洲的伽利略衛星導航定位系統系統由軌道高度為23616km的30顆衛星組成，其中27顆工作星，3顆備份星，位于3個傾角為56度的軌道平面內。定位精度可達米級。此外，如中國、印度、日本等國，還有區域導航系統。有的是獨立的導航系統，有的是為提供GPS的增強服務，在這里就不展開講了。二、為何要開發自己的衛星定位系統在上述導航系統中，以美國的GPS發展最為成熟，應用最為廣泛。其應用不僅局限在軍事領域，還發展到了精密授時、汽車導航、大氣觀測、地理勘測、海洋救援、載人航天器防護探測等各個領域。已經進入了人們的日常生活，成為了國民經濟建設的重要支撐技術。真的不敢想象，一旦離開了GPS我們的生活將會陷入怎樣的混亂之中。我們再回到GPS本身。GPS最初為美國軍方專用。海灣戰爭之后，開放民用。有粗碼（C/A碼）和精碼（P碼）兩種信號，粗碼作為民用，不限制用戶數量；精碼的定位精度高于粗碼，主要用于本國或盟國的軍方使用。由于GPS的定位精度優于預期效果，美國政府出于自身安全的考慮，于1991年實施了SA政策來降低民用GPS的定位精度，即大約100米。但在2000年，SA政策被取消，民用定位精度恢復為10米。說到這兒大家是不是明白了，GPS信號無處不在，遍布地球上的任何角落。但是GPS信號的有無、好壞是控制在別人的手中的，我們做不了主。我們使用不了定位精度更高的P碼接收機，更有甚者，連開放、無用戶數限制的民用碼說不定也會在某個區域上空消失掉。那大伙有沒有想過，哪天這個信號消失了，我們該怎么辦呢？我們需要自己的衛星導航系統，能夠替代GPS的衛星導航系統。因為這不僅擔負著國家對領土安全、經濟安全和公共安全的保障，是國家綜合實力的體現，而且在和平年代發揮著經濟建設和服務大眾日常生活的重要作用。三、北斗衛星導航系統北斗衛星導航系統是我國自主研發衛星導航系統。先有一個試驗系統，然后是區域系統，最后是一個全球系統。2000年以來，中國已成功發射了4顆“北斗導航試驗衛星”，建成北斗導航試驗系統(第一代系統)。這個系統具備在中國及其周邊地區范圍內的定位、授時、報文和GPS廣域差分功能，并已在科學、漁業、救災以及國防領域做出了貢獻。北斗衛星導航系統計劃空間段有35顆衛星組成，包括5顆靜止軌道衛星、27顆中地球軌道衛星、3顆傾斜同步軌道衛星。5顆靜止軌道衛星定點位置為東經58.75度、80度、110.5度、140度、160度，中地球軌道衛星運行在3個軌道面上，軌道面之間為相隔120度均勻分布。至2012年底北斗亞太區域導航正式開通時，已為正式系統在西昌衛星發射中心發射了16顆衛星，其中14顆組網并提供服務，分別為5顆靜止軌道衛星、5顆傾斜地球同步軌道衛星（均在傾角55度的軌道面上），4顆中地球軌道衛星（均在傾角55度的軌道面上）。它們可以提供兩種服務方式，即開放服務和授權服務(屬于第二代系統)。開放服務是在服務區免費提供定位、測速和授時服務，定位精度為10米，授時精度為50納秒，測速精度0.2米／秒。授權服務是向授權用戶提供更安全的定位、測速、授時和通信服務以及系統完好性信息。2015年3月，我國在西昌衛星發射中心成功將中國首顆新一代北斗衛星送入了預定軌道，成為我國發射的第17顆北斗導航衛星。2016年2月1日15時29分，我國在西昌衛星發射中心用長征三號丙運載火箭(及遠征一號上面級)，成功將1顆北斗導航衛星送入預定軌道。這是我國迄今發射的第5顆新一代北斗導航衛星，也是第21顆北斗導航衛星。北斗衛星導航系統的建立和使用，使我國擺脫了對GPS的依賴，打破了發達國家壟斷衛星導航定位技術的局面，增強了我國的武器效能，維護著國家安全，重要的是可以直接體現我國的技術實力和綜合國力。而北斗衛星導航系統的廣泛應用，是我國信息化建設的重要里程碑，標志著我國在自主可控的衛星導航系統中邁出了一大步，不僅對中國，對世界也是意義重大，影響深遠。“科普中國”是中國科協攜同社會各方利用信息化手段開展科學傳播的科學權威品牌。本文由科普中國移動端出品，轉載請注明出處。

回答者：kepu20162016-02-07 00:00