解放军信息工程大学测绘学院教授许其凤解说“北斗“

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许其凤的科学精神及时代价值

许其凤的科学精神及时代价值

006许其凤的科学精神及时代价值许其凤生平事迹及学术成就许其凤是一位卫星导航定位专家,从小对科学十分热爱。

他求学于解放军测绘学院,,生前任解放军信息工程大学测绘学院测量与导航工程系教授以及中国天文学会卫星动力学专业委员等职务。

许教授工作起研究GPS卫星导航与大地测量工作,是这一领域开天辟地之人。

《GPS导航与精密定位》(1989)是国内首本论述GPS 技术的专著,在一定程度上填补我国卫星领域的空白。

据2020年7月中国工程院官网显示,许其凤教授先后参与20多项国防和军队重大科研项目,1987年,他提出远程武器机动发射的快速定位定向,为提高我国导弹武器机动作战能力提供了保障;1990年,建造GPS全国一级网,提供高精度定位;1996年,建设中国“卫星导航定位增强系统”,可以提高卫星导航系统定位精度,完好性和增强服务区域;1997年,建立中国地壳运动观测网络,提出建设我国第二代卫星导航系统的建议和主要技术途经;1997年和2001年,二代卫星导航系统顶层设计,所提出的卫星星座设计方案可减少投入、降低建设的技术风险。

他先后获全国科学大会奖1项,国家科技进步二等奖2项,军队科技进步一等奖3项等。

许其凤科学精神概述许其凤科学精神的时代背景:第一,特殊的时代背景激发了许其凤的爱国之情。

在上个世纪美国等发达国家已经率先研究出GPS,但中国对于卫星导航定位系统的研究还没开始。

许教授敏锐的察觉到了国家拥有自身导航与定位是非常重要的一件事情,于是开始了废寝忘食的研究,他深知这一行业必须不败于人所以决心弥补这一空白。

这一去,就是几千个日日夜夜。

《GPS导航与精密定位》一出版便作为测绘专业教材使用。

在许其凤的主导下,测绘学院的导航、制导与控制学科蓬勃发展起来,目前该学科已进入军队“2110工程”重点学科建设领域。

第二,淡泊名利连就出许其凤的科学精神。

许教授当过工人干过苦力,甚至与妻子孩子长时间分居两地,尽管身在高处但从不以此为傲。

以身许北斗 其凤德如璧——怀念中国工程院院士、信息工程大学教授许其凤

以身许北斗 其凤德如璧——怀念中国工程院院士、信息工程大学教授许其凤

编者按:2020年6月23日,我国北斗三号全球卫星导航系统最后一颗组网卫星在西昌卫星发射中心点火升空。

后经8天长途跋涉,于6月30日成功定点在110.5°E 工作轨位。

至此,我国北斗全球卫星导航系统星座部署全面完成。

2020年7月2日,中国卫星导航定位专家,中国工程院院士,战略支援部队信息工程大学导航与空天目标工程学院教授、博士生导师许其凤,因病医治无效,在京逝世,享年84岁。

原本沉浸在喜悦之中的人们陡然悲伤,纷纷留言沉痛缅怀这位北斗功臣:“许院士,北斗终于建成,你却离开了。

”许其凤,是我国最早从事卫星大地测量和卫星导航研究的学者之一,编写了我国第一部全面论述GPS 相关原理的专著,设计实施了我国境内第一次应用GPS 大规模测量工程任务,负责我国第一个海外卫星跟踪站技术方案制定与数据处理,设计并建成了我国第一个动态定位检定标准,创造性设计我国北斗区域卫星导航系统卫星星座方案,培养了大批国内卫星导航领域领军人物……许其凤曾说,卫星需要定位,人生更需要定位。

他一生将自己定位为“许教员”,待人谦逊、坚持工作:“如果我还能编程序,还能推导公式,说明我还没老,还能为国家、军队服务。

”“‘高山仰止,景行行止。

’虽不能至,然心向往之”。

如今,为国家和军队服务一生的许其凤院士,将北斗留在天际,把微笑留给人间,其展现出的“自主创新、开放融合、万众一心、追求卓越”的新时代北斗精神,值得我们追随、学习。

时光飞逝,一晃已和许其凤院士相识37年。

2020年7月2日,从信息工程大学导航教研室主任和许院士秘书那里得知先生离世的消息后,心情格外沉重,悲痛之余想和大家分享先生的几个小故事,以此缅怀许其凤院士。

淡泊名利终显贵中国的北斗事业可以说源自郑州市南郊那个偏僻的人造卫星观测站(简称“人卫站”)。

19 78年,许其凤就在这里开展科研与实践。

那一年,他研制的小型卫星测向仪荣获全国科学大会奖。

1970年,我国成功发射了第一颗人造地球卫星——东方红1号,但卫星技术还比较落后,更没有导航卫星。

打开北斗市场之窗、思想之源、希望之门-中国卫星导航与位置服务第七届年会暨中国北斗应用大会召开

打开北斗市场之窗、思想之源、希望之门-中国卫星导航与位置服务第七届年会暨中国北斗应用大会召开

月5-9日,由中国卫星导航定位协会、四川省绵阳市人民政府共同主办的中国卫星导航与位置服务第七届年会暨中国北斗应用大会在绵阳市举行。

孙家栋、沈荣骏、陈俊勇、范本尧、许其凤、刘经南、陈学庚、杨元喜等院士,北斗卫星导航系统总设计师杨长风,中国卫星导航系统管理办公室主任冉承其,国内外北斗及相关产业技术机构和骨干企业的专家、学者、行业精英,来自全国各地的业界代表共2000余了国家大发展、科技大发展的好时代。

实施北斗系统建设是构建中国人自己的时空信息基础设施的战略举措,对于实现民族复兴和国家强盛具有十分重要的意义。

2018年年底,北斗卫星导航系统将率先面向“一带一路”沿线国家和地区提供基本服务,到2020年,北斗系统将服务全球。

当前,北斗产业已初具规模,具有自主知识产权的北斗芯片模块等核心基础产品销量突破7000万片,
农业等多个行业,以及大众消费领域实现规模化应
▲ 展会现场 ▲ 刘经南院士参观展览
本刊记者_云成
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2018年第10期
卫星应用。

今世梦圆 星耀天际——追思“北斗院士”许其凤

今世梦圆 星耀天际——追思“北斗院士”许其凤

1953年,17岁的许其凤考入解放军测绘学院,成为一名大地测量专业学员。

1958年,许其凤毕业后留校任教,一干就是60多年,他把自己的一生都献给了自己热爱的卫星大地测量和卫星导航事业。

许其凤致力于中国新一代卫星导航系统的研究和开发,提出了发展新一代卫星导航系统的建议和主要技术途径,为我国发展独立自主的卫星导航系统做出了突出贡献。

许其凤长期从事“卫星大地测量与导航定位”领域的教学与科研工作。

20世纪60年代中期,他研发的人造卫星测向仪,不仅是当时中国最早的一批观测仪器,其精密度也毫不逊色于国际标准。

因为成功研发这台设备,许其凤获得了全国科技大奖。

面对沉甸甸的荣誉,许其凤没有停下脚步,他决心再开辟事业中的另一块疆土。

1957年10月4日,世界第一颗人造卫星升空,卫星导航定位等理论的研究与实践被迅速催生,并成为少数发达国家才能掌握和有实力实现的核心技术成果,是大国地位的必备支撑与重要标志。

基于此,从上世纪60年代就开始从事卫星大地测量工作的许其凤,觉察出卫星导航定位技术在军事应用上的潜在价值。

到了上世纪80年代初期,他敏锐地将研究方向转至卫星导航领域,并开始着手进行大量卓有成效的探索。

然而,从熟知的空间大地测量跨界到陌生的卫星定位,这并不是件简单的事情。

当时国内这一领域的研究几乎还是空白,全国从事卫星导航的研究人员仅有两三名,许其凤是其中一员。

没有自己的理论基础,很难占领制高点,许其凤决心弥补这一空白,尤其是在面对美国技术封锁的情况下,不服输的许其凤内心憋着一股劲,他敢于突破创新,敢于先行先试,终于取得了重大研究成果。

后来,许其凤带着研究成果和论文前往美国,参加当时在那里举行的首届GPS全球定位系统研讨会,他撰写的有关GPS局部定轨及对精确定位影响方面的论文,成为众人关注的焦点。

回国后,许其凤接到了外方工作邀约,在我国经济条件匮乏的40年前,面对别墅、高薪等优厚条件,许其凤毫不犹豫地拒绝了。

1982年,许其凤率先在国内开设卫星导航与精密定位课程,开始为国家测绘导航领域实现后发优势提供理论和人才储备。

北斗三频周跳探测和修复的空间几何算法

北斗三频周跳探测和修复的空间几何算法

北斗三频周跳探测和修复的空间几何算法熊旭; 余寒; 崔立鲁; 陈科洁; 赵磊【期刊名称】《《北京测绘》》【年(卷),期】2019(033)008【总页数】5页(P872-876)【关键词】空间几何; 无几何相位; 周跳探测与修复; 北斗系统【作者】熊旭; 余寒; 崔立鲁; 陈科洁; 赵磊【作者单位】成都市勘察测绘研究院四川成都610081; 成都大学建筑与土木工程学院四川成都610106; 武汉大学测绘学院湖北武汉430079【正文语种】中文【中图分类】P228.40 引言随着卫星导航定位服务越来越深入人们的日常生活中,对高精度导航定位服务的需求也越来越多。

要获取高精度导航定位服务就必须得到完整的载波相位观测值,而周跳探测与修复是解决该问题的关键环节之一,因此国内外学者对周跳探测与修复算法进行了不断的改进和优化。

目前经常使用的探测算法主要有TurboEdit法[1]、电离层残差法[2]、高次差法[3]、MW(Melbourne-Wbbena)组合[4]和伪距相位组合法[5]等。

单一算法几乎都存在着一定问题,例如:电离层活动影响,伪距相位测量噪声,卫星轨道误差影响等。

而相位无几何(Geometry-Free, GF)组合可以避免包括卫星轨道误差等在内的几何误差,以及伪距观测误差影响,因此将其引入到周跳探测算法中[6-7]。

周跳探测要解决的关键问题之一是有效地减少不敏感周跳的数量,它破坏了周跳探测算法的完整性,从而影响周跳修复的精度和可靠性[8]。

黄令勇联合无GF组合和伪距相位组合探测与修复北斗周跳,通过算例探讨了不敏感周跳对于算法效果的影响,但易出现病态方程组问题[9];李林阳比较了伪距相位和无几何相位组合周跳检验量的阈值条件,优化其数字模型,但易受电离层和观测噪声影响[10]。

De Lacy根据不同算法优缺点,采用多算法组合的方式分别对大小周跳进行探测,其中组合检验量中的GF组合值可以有效地减少不敏感周跳数量[11]。

北斗性能提升与广域分米星基增强技术及应用

北斗性能提升与广域分米星基增强技术及应用

北斗性能提升与广域分米星基增强技术及应用提名者:中国测绘学会提名意见:“北斗性能提升与广域分米星基增强技术及应用”项目是由北京卫星导航中心联合中国科学院上海天文台、北京航天航空大学、上海司南卫星导航技术股份有限公司、上海华测导航技术股份有限公司、泰斗微电子科技有限公司、北京神州天鸿科技有限公司共同完成。

该项目组织了国内北斗卫星导航系统的总体单位、建设单位、终端生产和应用单位,经过了由科研到关键技术攻关最终到工程应用转化的过程。

项目突破了北斗卫星导航系统实时分米级服务的技术瓶颈,提出了北斗卫星导航系统“基本导航、广域增强、精密定位”集成一体的体系架构、成套理论方法,研制了“北斗性能提升与星基广域增强系统”,实现了北斗系统性能大幅提升,使北斗系统具备了国际先进的分米级空间信号精度。

研制了从SoC 芯片、板卡到应用终端的系列北斗高精度装备,广泛应用于国家安全、国民经济建设、民生服务等领域,并推广至“一带一路”国家,直接经济效益逾33亿元,军事和社会效益巨大项目成果对提升北斗系统国际竞争力、规模化产业应用做出了重大贡献。

同意提名该项目为国家科学技术进步奖二等奖。

项目简介北斗卫星导航系统是国家重大战略基础设施和军民融合系统,是服务我国“一带一路”战略的国家名片。

为提升北斗系统国际竞争力、满足泛在高精度定位需求、支撑国家战略新兴产业转型,在国家863计划、第二代卫星导航系统重大专项、国家自然科学基金、总部计划等项目支持下,针对异质导航业务一体化融合、广域实时高精度多元误差修正、性能提升平台研制及终端应用等存在的“限”、“杂”、“容”等难题,突破了北斗性能提升与星基广域增强理论方法和关键技术;研制了“北斗性能提升与星基广域增强系统”,取代了原导航业务处理系统,大幅提升北斗系统性能;研制了系列北斗高精度用户终端核心器件及装备,开拓了在电力、通信、交通、农业、反恐维稳、海洋权益维护、精确打击等领域的应用,取得了重大社会、经济和国防效益。

大国导航“擎旗手”——记中国工程院院士、信息工程大学教授许其凤

大国导航“擎旗手”——记中国工程院院士、信息工程大学教授许其凤

EXCLUSIVE INTERVIEW大国导航“擎旗手”——记中国工程院院士、信息工程大学教授许其凤9月30日,西昌,长征三号乙运载火箭再次刺破苍穹,将1颗新一代北斗导航卫星送入预定轨道,这标志着北斗导航系统向着形成全球服务能力目标又迈出了坚实一步。

当在现场全程参与技术保障的学生传回捷报之时,已入耄耋之年的许其凤清瘦的面庞上露出欣慰的笑容。

作为倾注毕生心血从事卫星导航领域技术研究的学者,他将国家拥有自主卫星导航系统作为一生追求,将建设导航强国支撑大国崛起立为终生夙愿。

许其凤17岁考入原解放军测绘学院,毕业留校执教至今,前后在信息工程大学学习工作了62年,把自己的一生都献给了自己热爱的军队测绘导航事业。

他先后获全国科学大会奖1项、国家科技进步奖二等奖2项,军队科技进步奖一等奖2项、二等奖3项,编写国家“九五”重点教材1部;荣立二等功1次,三等功3次;获军队院校“育才奖”金奖、全军优秀教师、总参谋部“人梯奖”、河南省研究生优秀指导教师等多项荣誉称号。

放眼看世界,他敏锐地瞄准卫星导航定位这一新兴领域,开展了艰苦卓绝的科学研究,创造了国内多个“第一”,为我国跻身导航强国抢占了先机。

◎ 王红闯 杨克功 崔鸿雁 杨森 姚一愿国内卫星导航技术的拓荒者1957年10月4日,世界第一颗人造卫星升空,开创了人类探索太空的新纪元。

随着美苏冷战持续升温,依托卫星导航定位系统开展的科学实验与应用蓬勃发展,同时也迅速催生了全球定位系统(GPS)等理论的研究与实践。

自此,卫星定位技术成为少数发达国家才能掌握和有实力将其实现的核心技术成果,也成为大国地位的必备支撑与重要标志。

对于GPS在国内的发展应用,许其凤最有话语权。

许其凤从上世纪60年代就开始从事卫星大地测量工作;70年代创造性研制出小型人卫测向仪获得了1978全国科学大会奖;80年代初期,他以敏锐的战略视角将研究方向转至卫星导航领域,成为我国最早从事该领域研究和教学工作的学者之一。

【大家】放眼苍穹测大地巧绘“北斗”定位图——许其凤

【大家】放眼苍穹测大地巧绘“北斗”定位图——许其凤

【大家】放眼苍穹测大地巧绘“北斗”定位图——许其凤(原文刊登于《卫星与网络》2012年9月)他,最喜欢的是那身草绿的军服,一袭戎装陪着他走过近六十年的风雨征程。

他,最熟悉的是朴实的三尺讲台,一根教鞭伴着他吸吮了半世纪的桃李芬芳。

他,最关注的是中国的北斗系统,几颗人造卫星成为他心中抹不去的永远记挂。

他是军人,是教师,更是一位在中国最早从事卫星大地测量与卫星导航定位研究的专家。

他的名字叫许其凤,是解放军信息工程大学测绘学院教授、博士生导师,中国工程院院士。

【人物小传】许其凤,1936年1月出生,天津市人。

著名卫星导航定位专家、中国工程院院士、解放军信息工程大学测绘学院教授、博士生导师。

先后担任中国测绘学会大地测量专业委员会委员、中国天文学会卫星动力学专业委员会委员、副主任委员等学术职务。

他是中国最早从事卫星大地测量与卫星导航定位研究的学者之一,半个多世纪以来致力于军事测绘事业,主要从事“卫星大地测量与导航定位”领域的教学与科研工作,在卫星导航理论、卫星导航技术、卫星导航系统的论证设计与建设、卫星导航定位技术的应用方面进行了创造性的研究和卓有成效的工作。

他在国内率先开设了GPS卫星导航与精密定位课程,为开辟我国卫星精确定位进行大地测量提供了技术和人才的储备;他的主导创建了导航、制导与控制学科,为军队测绘领域建设培养了大量专业人才。

他主持和承担二十多项国防型号和军队重点科研项目,获得全国科学大会奖一项、国家科技进步二等奖一项、军队科技进步一等奖两项、军队科技进步二等奖三项。

他在国际上首先提出局部地区可以实现GPS卫星精密定轨,为我国开展高轨卫星精密定轨奠定了理论基础。

他参加了国家重大科学工程“中国地壳运动观测网络”、中国卫星导航增强系统等大型工程建设的总体方案设计和立项论证,提出地壳运动观测网络与全国GPS一级网联测以建立国家大地坐标系的技术方案,后经国家测绘局倡议,启动了“2000国家GPS大地控制网”建设工程,并运用首创的理论和方法,建成了我国GPS接收机综合检定场,建立了我国第一个高精度动态定位检定标准。

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解放军信息工程大学测绘学院教授许其凤解说“北斗"在天津滨海国际会展中心举行的“战略性新兴产业(滨海)国际论坛”上,中国工程院院士、解放军信息工程大学测绘学院教授、博士生导师许其凤解读了我国自主开发的卫星导航系统“北斗”的功能定位及技术采用的指导策略:感谢大会给我这样一个机会,来宣传一下北斗。

为什么说这样话呢?这两年我接触一些业务圈以外的人士,包括用户。

好像他们对整个北斗系统的了解不是特别多,或者说不是特别系统,存在了很多问题,所以我觉得宣传是一方面,建设也很重要,让客户以及更多的人了解北斗,这样才可以使用。

我主要向大家宣传卫星导航系统,也就是北斗系统。

因为在座很多都是产业界的人士,我尽量联系一下产业方面的情况和思路。

我是学校工作的,通俗讲叫做“书呆子”这个跟产业不大沾边,有讲的不到位的希望大家理解,同时也请批评。

产业的发展是成败的标志,我指的是卫星导航系统。

卫星导航系统成功在于广泛的应用,并且取得效益。

这个效益不仅仅是芯片制造商的效益,也不仅仅是整机的提供商的效益,还有应用在铁路上,对铁路性能的提高产生什么样的效益,对大坝监测上以及水力发电有什么效益,我理解这个是有广义的。

另外就是相关产业的发展是广泛应用的标志,作为卫星导航系统,应用的方面很多。

但是相关产业的发展,标志着广泛应用的程度如何。

比如说卡片相机用的很多,这个说明数字摄影取得很大的应用。

现在很多人提出这样的问题,当然可能不是会议的,会议的时候不提,现在GPS已经占领了市场,北斗产业究竟怎么发展?说的更直截了当一点,不说我的身价性命,就是这点家当投进去保险吗?这样的问题我不能回答。

我提供北斗的情况,请大家自己做结论。

关于GPS占领市场,北斗到底有没有出路的问题,使我想到彩电的问题。

80年代是日本的彩电占领我们国家的市场,那个时候只要看彩电不是东芝就是夏普的,到了90年代国产彩电占领了市场,短短的10年,我们靠什么夺回的市场?一个是相对优越的性能,我说的相对优越,不是整个系统的性能完全超过日本,是说在我们中国显示的更优越。

日本彩电因为日本发射台离的都比较近,接受机灵敏度不需要很高,信号强度够了。

但是在80、90年代的时候,我们国家还不是数字电视,信号并不是很强,距离也比较远,因此就出现一个信号。

日本的彩电有雪花,我们国产的彩电没有。

优越不优越?优越,老百姓就认这个,其实这个就是局部的优越,就是灵敏度提高了。

所以相对优越的性能是可以做到的,还有一个就是相对低廉的价格。

彩电是做到了,我想我们的卫星导航产业应该也可以做到。

另外是方便快捷的服务,因为我们的生产商、销售商就在本地,因此你只要出了问题,你打电话就会有人来维修。

靠着这三条,十年的时间我们把日本的彩电市场赶走,我们把彩电市场夺回来了。

卫星导航系统的性能,是性能相对优越的基础,我们说性能要优越包括两个方面,一个是我的接收机、我的用户系统,我的整个系统性能好,还有一方面就是产业界有自主权的,就是心里有数的,但是没有数的就是整体的性能如何。

关于北斗卫星导航系统怎么样,有人说不错,又是我们国产的、自主知识产权、双赢等等一大堆,如果有人对我这么说我是不信的,你光给出这样的结论和标题我信不过,就是得拿出具体的东西,我自己会判断,就是究竟有没有优势,我试图在这方面做点尝试,因此我的报告没有结论,我只介绍情况。

在座的专业可能差距比较大,我简单把卫星导航系统说一遍,卫星导航系统是由一定数量分布的卫星,包括卫星的高度、卫星的倾角、卫星的轨道组成的空间部分,这个叫做卫星星座,比如GPS是由24颗组成的,叫做中轨卫星MEO。

还有一部分是地面监测站不断观测所有的卫星,对所有卫星计算轨道,计算钟差。

通过注入站将轨道、钟差参数注入到卫星,用户接收机利用卫星发播的测距信号测距,依靠卫星的位置,用测量的距离解算自身的位置。

如果简单点就是这三点。

避短扬长的北斗星座设计,一般都是扬长避短,为什么是避短扬长呢?这个是故意的,合适不合适大家来判断。

首先说发展的瓶颈,我这里侧重讲不利条件,这个也是和大家习惯不是很一致,首先强调我们有多少有利条件,然后再想有什么不利条件。

作为我的观点来讲,不利条件更重要。

因为你漏掉一个有利的条件,后果很可能是没能锦上添花的。

如果你漏掉一一个不利的条件,后果可能是颠覆性的。

作为发展卫星导航,因为我们是后发展的,在我们前面有GPS,我们完全可以发展GPS发展我们国家自己的系统,我们也学习,但是不能完全照搬。

全面照搬是最简单的问题,也是最省事的问题。

但是我们学习GPS还是遇到一些问题,这个是很难在全球布设监测站,我们说高精度定轨需要卫星全弧段的监测。

比如我就测一小段,这个圆画不准的。

有一个实际的数据,卫星位置的误差,左边是有监测数据的,右边是没有监测数据,完全靠外推的,我观测一小段推一段,这个位置误差会很大,一旦没有监测数据,误差会急剧增加。

对于绕地球的GPS卫星是中轨道卫星,东西旋转。

对于这样监测站要全球分布,这一点美国可以做,我们做起来有困难。

我们很难做到全球分布。

第二个问题就是星载原子钟相对滞后,依靠卫星的位置,通过测距来解算定位,测距怎么测?就是依靠信号传播的距离,距离=传播时间×光速,如果数字错一点,那个误差就大多了。

所以对于星上的钟,所有的信号都是根据钟来发播的,那就要求很稳定的度星载原子钟,那就是10的13次方,大约就是百万年差一秒。

我们国家星载原子钟发展相对滞后,我们也都从美国、欧洲进口很高精度的原子钟,他们知道我们要搞卫星导航系统,结果就禁运了,一台也不卖给我们。

像这样的两个问题,我说可以算是两个瓶颈问题,这样的问题很难在短时间解决。

全球布站,我们很难短时间内发展,这个确实有一定困难。

我们是想试图从星座设计来寻求绕过瓶颈的办法,当然试图的途径很多,都曾经进行过探视,但是这条路我们走通了。

提到星座设计我们首先有三种卫星轨道,这是全球的图。

一种是中轨卫星轨道MEO,高度是两万千米,像GPS,计划中的伽利略都是这样的高度,绕着全球转。

还有一种轨道是同步卫星轨道,这个是3万6千千米,就是要在赤道面上,同时要维持这个高度。

同步卫星就是跟着地球一起转的高度,只有在这个高度才能跟地球自转一致起来,从地球上来看就是不动的。

还有倾斜轨道的同步卫星IGSO,这个高度同GEO一样,只不过不在赤道上,GEO是在赤道上,倾斜的角度我们采用是55度,在地面上观察轨道是像“八字型的”的轨道,从地面上观察来讲是有不同的特点。

MEO是从东到西绕着全球转,GEO卫星是始终不动的,在我们国家上空发一个GEO,我们随时随地都可以看到的。

IGSO卫星是南北转,而且有一定的弧度范围.我们说如果选择MEO或者IGSO轨道,如果可能绕过前面讲的两个瓶颈。

因为这两个卫星不是东西跑,是南北跑,这个总跑不出我们国家,会离开我们国家的境内,但是不远,我们可以看得见,就是可以监测的到。

这样我们就增加了跟踪弧段,IGSO和GEO我可以跟踪,如果和GPS一样的MEO,我们观测的弧段那只占全弧段的40%,那个精度就差了。

在国内设站的情况下,可以实现对GEO和IGSO的全弧度监测,这样就解决了我们没有办法在全球布站的问题,这样降低了星载原子钟的要求,要想取得准确的时间,我可以表好,比如说是欧米茄,我也可以天天和中央人民广播电视台对表,一个是表好,一个是勤对,如果不能勤对,那就是表好。

但是如果GEO和IGSO我随时可以看得见,我随时都可以对表,因此在国内设站的条件下,可以实现勤对表。

这样降低了对星载原子钟的技术要求,给我们国家发展高精度原子钟争取了时间,不是不发展,我们还是要发展。

但是想立刻拿出来,这个拿不出来。

这个不像包饺子,这个需要一个国家,有时候需要十年,甚至更长。

国外比我们时间还要长,我们必须要一个发展的时间。

我们既然避开了两个发展的瓶颈,我们还要充分发挥GEO和IGSO的利用率高的特点,我们不是搞全球系统,而是一个区域系统,我们一会可以看到这个区域系统究竟有多大。

对于区域系统来讲,我们说这两种卫星的利用率是可以达到80%以上的,对于MEO我们国家的区域系统来讲40%,差了一倍。

利用率高就意味着我们可以用比较少的卫星来达到同样的效能,这个是划算的,投入性能比也比较好。

在具体设计当中,经过了很多的探测,五个GEO和五个IGSO也就是十个卫星取得了满意的效果,对于覆盖区域大体上也接近地球的三分之一。

作为北斗二号,第一期就是区域系统,第二期就是全球系统。

第一期星座就是5GEO+5IGSO。

在赤道上分布了五个红点,就是地球同步卫星,同时在蓝色的地方是IGSO卫星,红色是不动,蓝色是沿着轨道运动。

如果说按照测距误差是两米的话,我们可以达到,甚至更高一点,我们估计一下这个系统究竟怎么样?我们给了一个图,这里分成几种颜色,绿色、蓝色、红色,绿色里面是由数字组成的。

如果是6,这个就表示24小时之内最大的标准差是6米。

蓝色的6,这个就不是6米了,是定位精度16米,红色6是26米。

我们最关心的是橙色的,为什么最关心这个呢?这里有很多的蓝色的符号,都是美军在我们国家周边的军事基地,美军军事基地放在这里我们不关心行吗?不关心我们很可能会得到和伊拉克、利比亚、科索沃一样的结局。

所以把最关心的放在这里,我们基本上6米到7米的样子,我们精度GPS也是一样。

刚才我们还讲了,采用这种卫星是利用率非常高,充分利用了利用率高的特点,其实这不是最早的方案,最早的方案是采用地球同步卫星和美国GPS一样大MEO卫星,这个方案已经上报给江泽民,而且得到了首肯。

4GEO+12MEO效果是一样,我们最关心就是北半球,也就是说用16颗卫星还赶不上10颗卫星的性能好,就是我们重新发挥了IGSO和GEO利用率高的特点。

总结起来就是前面的避短扬长,避开我们的瓶颈,扬长高利用率。

区域系统有区域系统的优势,系统级的广域差分,这个是美国人为了降低民用精度搞的SA,这个就是人为加入轨道误差和钟差误差,就是从30米降低到100米,美国民用最开始测试是30米,结果达到的是20多米。

但是美国军方认为这个不行,因为民用美国人可以用,那世界其他军方也可以用,那就是降低到100米,当时为了解决这个问题,其实也是美国先提出来的,就是差分。

最后发现比较好就是广域差分,广域差分原理很简单,就是布测一些参考站,这些站我是精确知道的,我也是利用GPS定位,利用你不对我来反求出来卫星轨道偏了多少。

为了做到这一点,需要建立差分参考站,像我们国家需要20来个。

另外需要计算中心,还要通过注入站向地球同步卫星发射,把数据发射给卫星,地球同步卫星再告诉用户,这个同步卫星是GPS以外的。

参考站观测卫星,通过注入同步卫星向用户发播修正参数,精度从100m提高至5m左右。

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