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每日聚焦:“鴻雁星座”究竟是什么?跟“北斗”有什么區(qū)別?

時間:2022-08-29 15:28:38    來源:宇宙解碼    

大家都知道,在乘坐飛機的時候需要關(guān)閉手機,因為手機的存在會干擾飛機本身的信號環(huán)境。不過哪怕是這樣,依舊會存在信號短暫失聯(lián)的情況,甚至長時間失聯(lián)。在這種情況下,有一種東西可以解決這個問題,那就是鴻雁星座系統(tǒng)。


(資料圖片)

鴻雁星座系統(tǒng)的構(gòu)想圖

這是繼北斗之后,中國再投資200億建的“鴻雁星座”。那么,到底什么是鴻雁星座,它跟“北斗”有什么區(qū)別?

鴻雁星座系統(tǒng)衛(wèi)星的構(gòu)想圖

北斗在前

首先咱們先來了解一下北斗系統(tǒng)到底是什么,北斗系統(tǒng)的全稱是北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng),它是中國自主研發(fā)的成熟的衛(wèi)星系統(tǒng),同時具備導航、定位和授時等多項功能。

北斗系統(tǒng)主要有三個部分構(gòu)成,分別是空間段、地面段和用戶段,其中空間段就是由各種軌道衛(wèi)星組成,這些衛(wèi)星是在不同時的時間分批次發(fā)射出去的。

北斗導航衛(wèi)星模型

就像我國的探月“三步走”計劃一樣,北斗系統(tǒng)的建設(shè)也分為了三步,第一步早在1994年就已經(jīng)啟動了,而第三步直到2020年才完成。

值得一提的是,在北斗系統(tǒng)成功建成以后,我國將其應用在了多個領(lǐng)域當中,并且為多個國家提供了相關(guān)的頁數(shù)服務。目前北斗系統(tǒng)已經(jīng)在交通運輸、水文監(jiān)測、電力調(diào)度、救災減災等多方面實現(xiàn)了應用,并且效果都是相當不錯的。

北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)模型

那么,按照北斗系統(tǒng)的運行情況來看,我國擁有它就已經(jīng)足夠了??墒窃趪铱磥?,這還只是開胃前菜罷了,因為在科技日新月異的今天,如果你不進步那就意味著是在退步。

北斗系統(tǒng)的設(shè)計理念相對于如今的移動設(shè)備領(lǐng)域的需求來說,還是存在著某些不足,或者說做不到完美的兼容。

宇宙中的北斗系統(tǒng)概念圖

在這種情況下,國家就做出了“北斗在前,鴻雁在后”的決定,投資了200億建設(shè)了可以彌補北斗某些不足的鴻雁星座系統(tǒng)。

那么,這個系統(tǒng)到底是什么?又是用來干嘛的呢?

鴻雁星座衛(wèi)星的構(gòu)想圖

鴻雁在后

西方在給特殊的計劃或者系統(tǒng)取名字的時候,往往喜歡從希臘神話、羅馬神話或者是《圣經(jīng)》當中翻找,這些名字確實帶有一些寓意,但是卻沒有那么深刻。我國在取名字這方面,應該算得上是非常有文化韻味的了,畢竟有著五千年的文明史。

咱們前文中說的北斗系統(tǒng)就是指的我國古人用來辨別方位的北斗星,這與如今的導航功能剛好呼應。

北極星所指的方向就是正北

而鴻雁星座系統(tǒng)就來源于“鴻雁傳書”,它不僅代表著更加完善和精準,也代表著其實是在北斗的“照顧”下行事,標志著這兩個系統(tǒng)之間密切的聯(lián)系。

與相對復雜和龐大的北斗系統(tǒng)不一樣,鴻雁星座系統(tǒng)是低軌衛(wèi)星系統(tǒng)。簡單來說,這個星座是由眾多小衛(wèi)星星座及全球數(shù)據(jù)業(yè)務處理中心組成的,具備移動通信、寬帶互聯(lián)網(wǎng)接入、導航增強等多個功能,面向的是物聯(lián)網(wǎng)和大眾衛(wèi)星通信市場。

鴻雁星座系統(tǒng)的功能示意圖

還記得此前我們說北斗系統(tǒng)難以滿足時代某些移動設(shè)備的需求,鴻雁星座系統(tǒng)的出現(xiàn)就解決了這個問題。因為它與傳統(tǒng)的衛(wèi)星通信系統(tǒng)相比,所處的軌道更低,可以覆蓋到更多的范圍,解決延時和損耗的問題。

“衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)及其時代背景,用一句話來說,就是要把衛(wèi)星作為互聯(lián)網(wǎng)的節(jié)點,把互聯(lián)網(wǎng)搬到天上去?!兵櫻阈亲撠熑?、中國工程院院士周志成表示。

鴻雁星座系統(tǒng)傳輸信號的構(gòu)想圖

由此可見,如果說北斗是那個明亮的坐標,指引著人們前行的方向,那么由數(shù)顆低軌道衛(wèi)星組成的鴻雁,確實就像是來回“傳遞信息”的鳥,它們聯(lián)結(jié)在一起構(gòu)成了一個巨大的網(wǎng)絡。

當鴻雁系統(tǒng)徹底完善之后,哪怕我們坐著飛機、身處高空,也不用關(guān)機避免干擾飛機的信號了。

搭載鴻雁星座首顆試驗星的火箭成功發(fā)射

除此之外,專家表示鴻雁星座系統(tǒng)的建設(shè),本質(zhì)上是為了與中高軌道衛(wèi)星也就是北斗系統(tǒng)實現(xiàn)優(yōu)勢互補,具體優(yōu)勢有以下幾個。

第一是低軌道衛(wèi)星的落地功率會更高一些,這主要是因為其軌道非常低。第二則是低軌衛(wèi)星的運動速度會更快,這有利于精確的定位并且做到快速收斂。第三是低軌道衛(wèi)星可以與導航增強融合發(fā)展,從而降低投入的成本。

衛(wèi)星軌道與地球之間的距離示意圖

并且其實在軌道當中是有著“先到先得”的默認法則的。這就意味著在小衛(wèi)星和微小衛(wèi)星快速發(fā)展的今天,如果我們不搶得先機在低軌道之上布置屬于自己的“星座”,那么當意識到問題的時候,頭頂?shù)奈恢每赡芤呀?jīng)所剩無幾了,到了那時這方面的需求就又要被“卡脖子”,非常難受。

不過,顯然在科技不斷發(fā)展的大背景之下,意識到這一問題的不止是我們一個國家,許多國家都在近年來推進了微小衛(wèi)星的發(fā)射,想要率先在地球低軌道上占據(jù)大量的位置,畢竟“一個蘿卜一個坑”。這之中,馬斯克的“星鏈計劃”算得上是最典型的一個了。

星鏈計劃的構(gòu)想圖

美國的“星鏈計劃”

這項計劃表面上是馬斯克一人所為,但是實際上他在2015年公布計劃之后,就與美國軍方達成了相關(guān)的合作。

咱們在上文中說了低軌道衛(wèi)星的覆蓋面積會更為廣泛,這就意味著大量的小衛(wèi)星會在低軌道對全球進行監(jiān)視。

網(wǎng)友拍攝到的星鏈衛(wèi)星

并且星鏈計劃預備發(fā)射的衛(wèi)星數(shù)量是相當驚人的,預算也在不斷地增加,數(shù)字從千顆朝著萬顆奔去。反之制作和發(fā)射的成本都不高,所以哪怕多發(fā)射一點兒,也無傷大雅。

值得一提的是星鏈計劃的提出本就是為了壟斷,因為當它達到一定數(shù)量將整個地球的低軌道都塞滿之后,我們想再使用低軌通信等就要看別人的臉色了。

美國星鏈計劃的模擬軌道圖

在這種情況下,我國推出了鴻雁星座計劃,證明了我們也會在相關(guān)的競爭當中不遺余力。并且初期就投入200億元的現(xiàn)狀,就能看出我們要將此事做成的決心。

因此,鴻雁星座系統(tǒng)的建成對美國來說還是有一定震懾力的,畢竟這從某種意義上來說打破了他們想在地球低軌道“一家獨大”的情況。但是這種震懾還是十分有限的,畢竟相比我國準備發(fā)射的衛(wèi)星數(shù)量,星鏈計劃可以說是朝著“離譜”一去不復返。

全球中低軌通信衛(wèi)星分布及數(shù)量示意圖

除此之外,星鏈計劃屢屢發(fā)生意外,衛(wèi)星不受控朝著其他國家衛(wèi)星靠近的狀況也使得不少國家非常的不滿。畢竟這密密麻麻的星鏈出現(xiàn)意外的時候,影響自身的功能也就罷了,還有可能將其他國家的衛(wèi)星撞壞,簡直就是“飛來橫禍”。

當然,最后相關(guān)的回復與處理結(jié)果也不是很讓人滿意。在這種情況下,不少人指出星鏈計劃“意外頻發(fā)”的原因可能是本來就有人想讓這些意外發(fā)生。不過,這種畢竟也只是猜測,沒有明確的證據(jù)。

星鏈衛(wèi)星意外脫軌的畫面

不論怎樣,我國的鴻雁星座系統(tǒng)在建成以后,不僅可以抗衡其他國家想在低軌道衛(wèi)星領(lǐng)域一家獨大的情況,也能滿足我國未來發(fā)展的基本需求。

因為在全球進入高速通信時代之后,一切的狀況都有所改變,尤其是我國目前在5G方面的研究還是比較先進的。這樣的話,未來當鴻雁落于地面的時候,就能與地面的各種基站做到完美的融合,讓地面的移動設(shè)備享受到更好的服務。

我國5G基站數(shù)量變化示意圖

此類具有預見性的工程,它的好處可能是我們現(xiàn)在無法體會到的,但是總有一天,它會影響到我們的生活,使得更多事情變得更加的方便快捷!因此,就讓我們一起期待著“鴻雁”落地吧!

標簽: 北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng) 衛(wèi)星系統(tǒng) 到底是什么

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