在信息化时代,卫星技术的发展日益成为全球科技竞争的焦点。
其中卫星导航技术表现最为明显,一款不需要更高技术水平的核潜艇,都需要依赖超强的卫星定位精度。
我国自行研发的北斗卫星系统,作为我国发布的第一个受国际认可的全球卫星导航系统,颇受世界瞩目。
我国的卫星技术发展自然受到世人关注,但也有一些人关心俄罗斯的GLONASS系统。
有消息指出中国北斗和俄罗斯GLONASS在技术上有合作,这引起一些人对比两国系统定位精度的好奇:美国0.1米,俄罗斯GLONASS 1.5米,中国北斗是多少呢?
全球卫星导航系统的开端是美国建立的GPS系统。
GPS全称是Global Positioning System,即全球定位系统,实现全球定位的卫星导航系统。
GPS在1973年实现首颗卫星的发射试验,1978年正式投入使用。
GPS在1970年代实现的卫星导航技术,至今还在发展,可以看出它的先进性。
当时建设GPS的初衷是军事上的应用,也决定了它的定位精度水平很高,达到0.1米。
当美国的GPS系统建立起来之后,全球范围内也有一些国家开始建设自己的卫星导航系统,主要是俄罗斯、欧盟、我国、印度等。
各平级国家战略上明确将卫星导航系统定位为国家安全和国家科技发展的重要组成部分,也都将卫星导航系统视为非常重要的战略资产,体现在它的维护和继续建设上。
然而在公开的性质上,卫星系统并不仅仅体现在国家安全上,而是为大众生活服务的民生项目,在建设卫星导航系统的同时也要保证卫星导航系统能够贴合民生需求,应用范围更广。
在不同国家间,它们的卫星导航系统稳步推进之余,也在国际之间就各自系统的原则和协作达成不少共识。
这些共识旨在维护各自卫星导航系统不受其他国家系统的威胁,并同时推动各自系统的全球影响力,维护和发展各自国家的战略安全与经济安全。
在这样的基础上,全球卫星导航系统都已达成共识,为全球提供扩大卫星导航服务的条件。
在这一基础上,不同国家之间的卫星导航系统通过合作可以减少建设或维护成本,并且还能通过数据交叉验证提高定位精度。
在现在这个时代,卫星导航系统的重点已经不在国家间的竞争和争夺,而是在国际间合作的基础上共同创新、共同发展。
在美国、俄罗斯、欧盟、印度等国家中,美国的GPS卫星系统是最早实现建设的系统,定位精度自然也是首屈一指,达到0.1米。
美国的GPS卫星系统自上世纪80年代起就已经进行了反复升级,也不断提高了其卫星定位精度,从原本的10米,降低到了0.1米,降低了近100倍。
而俄罗斯的GLONASS系统,是相对较晚建好的卫星系统,在定位精度上也是有不小差距的,是1.5米,大大高于美国的GPS系统。
然而GLONASS系统可不是一直这样差劲的。
首先,俄罗斯的GLONASS系统是和美国同时起步的。
其实在最初的时候,俄罗斯的GLONASS系统定位精度一度和美国的GPS系统持平,都是10米。
10米和1.5米之间的差距是从何而来的?
首先,美国的GPS系统没有一蹴而就的建成,而是经历了几十年的发展迭代,在这个过程中,GPS卫星系统拥有着世界上独一无二的优势,那就是全球通用。
全球通用不仅仅是指其使用范围,也包括其使用对象和使用频率。
美国的GPS卫星系统最初是以军事主导的建设,但是由于军事上对卫星定位精度要求极高,为了完成这一目标,美国不惜投入巨资,也不惜投入巨时间。
在这繁忙的时间中,美军方逐渐意识到美国的GPS系统不仅可以将其卫星定位服务用于军事上,也可以用于民用领域,给全民提供便利。
于是,美军方在建设卫星的同时,还不断完善了定位服务的使用范围,并且逐渐将定位服务开放给了全球所有人,以满足他们的需要。
当时,全球的卫星定位服务仅仅共有一个,美国的GPS系统的服役使其瞬间成为世界上最先进的定位系统。
由于此时很多国家都还没能完成自己的卫星定位系统,就只能“靠房东过活”让自己的航天人员乘美国的GPS卫星飞行,使自己的航天飞船起飞、执行任务和着陆的精确度大大提高,危险系数也降低了很多。
这样,全球使用GPS卫星导航服务的人们就越来越多,同时,美国的GPS系统也越来越成熟,定位精度自然也就越来越高,最终远远超越了初始的10米,降低到了0.1米。
相比之下,俄罗斯的GLONASS系统就没有这样的运气了。
首先,俄罗斯的GLONASS建设在起步的时候就遭遇到了不小的困难,第一个系统在1995年的时候才完成了建设,而在那之前的十多年里,一共耗资200亿美元,这与当时美国的GPS系统的发展进程和投入数额都极不相适应。
其次,直到2010年,GLONASS系统的建设才完成,整个建设过程耗费了1789亿卢布,这也距离第一个卫星导航系统的建设整整30年,这使GLONASS的定位服务覆盖率远不及美国的GPS系统。
同一时期在建设不尽如人意的情况下,本来定位精度和美国的GPS系统差不多的GLONASS系统又不断遭遇各种挫折,这就导致建设完成之后定位精度才1.5米,远不及当时美国的GPS系统0.1米。
美国的GPS系统是在小错误汇集起来变成大问题的阶段处于无比优势的最先进的定位系统,并且随着时间的推移不断优化和提高,这也是为什么如今才能做到0.1米的原因。
俄罗斯的GLONASS系统在建设周期、建设进程和建设质量上都不如美国的GPS系统,在这方面也就缺少了更好的优势,这也是为什么定位精度相对于美国的GPS系统有不小的差距的原因。
卫星定位精度水平的落后并不代表运动的结束,俄罗斯的GLONASS系统的建设者不满足于此,而是继续努力着。
2020年的时候,俄罗斯有了新的惊人消息,那就是将原本的GLONASS系统升级至亚米级的定位精度,新系统将会将定位精度提升到0.3米。
在短短的时间里,俄罗斯就实现了从1.5米到0.3米的定位精度大幅提升,这引发了舆论的广泛讨论,有人猜测俄罗斯在这方面是不是得到了我国北斗系统的帮助。
在2020年,中国北斗卫星导航系统已经发展到北斗三号阶段。
北斗卫星导航系统自2010年动工以来,短短10多年的时间里,从北斗一号到北斗三号,北斗卫星导航系统的发展速度和发展速率都是惊人的。
北斗一号在2000年发射,其主要定位精度是30米。
这一定位精度应用到航天领域的话,仅仅能确保太空飞行器的飞行轨迹不偏离。
但如果直接将这一定位精度应用在地面行驶的卫星导航上,就会显得准确度不够,在城市街道上几乎是一个大方向,行驶距离还是很大的。
北斗三号目前的定位精度是亚米级的,其在航天领域的应用能够精确到厘米级,且在定位精度上已达到了很高的阶段,大大提高了卫星在各种应用中的指导能力。
无论是导弹还是航母之类的舰船,都离不开北斗卫星系统。
北斗卫星系统的快速发展和广泛的应用显示出其巨大的潜力,尤其是在军事领域对卫星导航的应用上,有着更大的未来。
卫星导航是我国现在走向世界的重要资产,但除此之外,我国的卫星导航系统还有着更多的有利方面。
其中之一就是积极的国际合作。
我国在国际上对卫星导航系统的合作始终积极主动,在北斗卫星系统国际定位服务合作会议上,我国就全球卫星导航系统的未来发展向国际上的合作伙伴们发出了邀请。
这一次会议使北斗卫星导航系统的国际影响力大大提升,吸引了更多和我国进行好合作的伙伴,对于我国北斗卫星系统都是非常有利的。
随着卫星技术的不断创新,我们相信卫星导航系统的未来一定会越来越好,属于我国北斗卫星系统的未来也一定会十分美好!
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