《電子技術(shù)應(yīng)用》
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北斗導(dǎo)航與物聯(lián)網(wǎng)/車聯(lián)網(wǎng)有什么關(guān)系

2016-08-05

  眾所周知,北斗導(dǎo)航系統(tǒng)由我國自主研發(fā),獨(dú)立運(yùn)行,是繼美國GPS、俄羅斯格洛納斯之后的第三個(gè)成熟的全球?qū)Ш较到y(tǒng),與歐盟伽利略系統(tǒng)被聯(lián)合國衛(wèi)星導(dǎo)航委員會認(rèn)定為全球四大導(dǎo)航系統(tǒng)。

  它誕生于軍用,成熟于民用,“三步走”的戰(zhàn)略走地不急不躁:

  第一步,建立北斗衛(wèi)星雙星定位試驗(yàn)系統(tǒng),形成區(qū)域有源定位與導(dǎo)航服務(wù)能力;

  第二步,完成三種軌道十余顆衛(wèi)星的發(fā)射,建成區(qū)域?qū)Ш较到y(tǒng),形成區(qū)域無源服務(wù)能力,向亞太地區(qū)提供定位、導(dǎo)航、授時(shí)以及短報(bào)文通信服務(wù);

  第三步,建成由5顆靜止軌道衛(wèi)星和30顆非靜止軌道衛(wèi)星組成的覆蓋全球的北斗全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),形成全球無源定位服務(wù)能力。

  隨著今年六月份第二十三顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)射成功,三步走戰(zhàn)略的前兩步已畫上圓滿句號。目前全球組網(wǎng)的核心關(guān)鍵技術(shù)全部攻克,系統(tǒng)服務(wù)能力進(jìn)一步提升,可為境內(nèi)用戶提供米級、分米級實(shí)時(shí)定位服務(wù)?,F(xiàn)已覆蓋全球1/3的陸地,使亞太地區(qū)40億人受益,精度也不輸GPS。

  這一“國之重器”逐漸顯現(xiàn)出服務(wù)全球的潛力。北斗系統(tǒng)憑借在世界科技競爭斬獲的地位和榮譽(yù),已成為名副其實(shí)的“中國造”代言人。

  筆者也來談?wù)劶热挥忻绹鳪PS和俄羅斯GLONASS,為何中國還要建自己的北斗。

  為何中國還要建自己的北斗?

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  衛(wèi)星系統(tǒng)承載著國家信息通信的基礎(chǔ),是許多軍用與民用領(lǐng)域的命脈。

  至于北斗導(dǎo)航的迫切性,于常人而言,時(shí)間就是金錢,而對于軍隊(duì)來說時(shí)間就是生命,對國家來說時(shí)間就是命運(yùn)。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)總設(shè)計(jì)師在談及此時(shí)不禁感慨道,我們怎能允許這座關(guān)乎國家安全的高樓大廈建立在別人的根基上呢!于是為了實(shí)現(xiàn)自己掌握命運(yùn)的宏圖,我們要著手建立自己的時(shí)間和空間基準(zhǔn),擁有與之抗衡的話語權(quán)。

  首先,技術(shù)上的突破是北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的另一大看點(diǎn)。

  北斗在國際首創(chuàng)由地球靜止軌道、傾斜地球同步軌道、中圓地球軌道三種軌道衛(wèi)星構(gòu)建的混合星座,這一設(shè)計(jì)思路除了“特色社會主義初級階段”的國家,還有誰能如此創(chuàng)新?

  第二是兼容互操作。這將會給用戶帶來很多好處,因?yàn)橛脩粼谕粫r(shí)間內(nèi)可以收到更多導(dǎo)航衛(wèi)星的信息,解算自己的位置、速度、時(shí)間就更加方便,同時(shí)精度也更高。北斗系統(tǒng)做到與其他系統(tǒng)兼容后,你可以在北斗信號強(qiáng)的時(shí)候使用北斗,用GPS來幫助你修正,輔助提高導(dǎo)航服務(wù)精度。早在幾年前,不少企業(yè)已開始嘗試制造能接收北斗、GPS和格洛納斯系統(tǒng)的接收機(jī)了。四大系統(tǒng)的互聯(lián)互通實(shí)現(xiàn)也將是日后的大勢所趨,但由于軍事機(jī)密等重大議題的制約和影響,接軌問題才舉步維艱,進(jìn)展緩慢。

  所以地球早已不是圓的,而是一個(gè)信息快速飛梭的平面。

  第三,北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的目標(biāo)之一就是在2020年建成有源導(dǎo)航定位,以及具備短報(bào)文功能。這兩項(xiàng)優(yōu)勢目前格洛納斯、GPS還不具備。

  GPS的無源定位即,用戶可以不用發(fā)射任何信號就可接收衛(wèi)星的定位信號。北斗在此基礎(chǔ)上還具備了有源定位,即用戶發(fā)送自己的位置報(bào)告給衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)或指揮控制中心,從而實(shí)現(xiàn)雙向定位。北斗大大,請?jiān)试Siot101君斗膽問一句:這項(xiàng)功能難道不是為這片多災(zāi)多難的土地量身定做的??

  算一道題:北斗+物聯(lián)網(wǎng)=?

  智慧城市

  我們且不談軍事領(lǐng)域誰掌握衛(wèi)星導(dǎo)航優(yōu)勢誰就掌握了戰(zhàn)爭的主動權(quán),就來說說與我們生活息息相關(guān)的。北斗定位的精準(zhǔn)提升將是我國智慧城市建設(shè)、智慧交通騰飛的催化劑。

  1.有源定位技術(shù)的突破對特殊調(diào)度和指揮工作中簡直是雪中送炭!

  有源定位就跟公共汽車的調(diào)度室一樣,你的位置我們能馬上知道,過去你那里多長時(shí)間也算得到。北斗不能可幫助建設(shè)地震、海嘯等地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測系統(tǒng),更能夠在救援工作中提供及時(shí)通信和調(diào)度。

  一旦發(fā)生了地震、海嘯等地質(zhì)災(zāi)害,在地面的通信系統(tǒng)癱瘓后或者沒有通信信號的盲區(qū),北斗導(dǎo)航不但可以給檢測站提供導(dǎo)航定位信息,而且可以通過接受傳感器信息實(shí)時(shí)檢測該區(qū)域?yàn)?zāi)害,同時(shí)利用北斗導(dǎo)航的報(bào)文發(fā)送功能及時(shí)報(bào)告災(zāi)情進(jìn)展。

  如在08年汶川地震災(zāi)害中,北斗導(dǎo)航系統(tǒng)為救援部隊(duì)提供了精準(zhǔn)的定位和跟蹤,為生命通道提供了強(qiáng)有力的保障。而后在北斗導(dǎo)航系統(tǒng)不斷的優(yōu)化和提升中,其信號頻度和傳輸容量也在進(jìn)一步加強(qiáng),是消防、指揮、防災(zāi)救援等緊急事件中不可或缺的技術(shù)支持。

  2.強(qiáng)化偏遠(yuǎn)地區(qū)的通信網(wǎng):林漁業(yè)

  近年來,我國周邊日韓、菲律賓、越南等國頻繁與我國漁船發(fā)生沖突糾紛并演變?yōu)橥饨皇录?,所以,對我國及周邊海域的漁船監(jiān)測需求迫在眉睫。

  北斗結(jié)合webgis技術(shù),配以岸上監(jiān)控臺站和北斗導(dǎo)航船載終端,可實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的船舶定位顯示及信息回饋,為外交事件提供重要證據(jù),并能在緊急情況下指導(dǎo)漁船救援指揮。近海海域可結(jié)合路面基站+北斗導(dǎo)航雙通信信號,而在遠(yuǎn)海海域則只能通過北斗衛(wèi)星通信信號來實(shí)現(xiàn)信息傳輸。所以此時(shí),120字的關(guān)鍵報(bào)文就顯得尤為重要。

  除此之外,在近海和遠(yuǎn)海的不同海域情況下,北斗導(dǎo)航更能實(shí)現(xiàn)如同車載導(dǎo)航一樣的海圖顯示、海況信息、越界提示、信息傳輸、實(shí)時(shí)調(diào)度、路徑規(guī)劃等常規(guī)應(yīng)用。

  以上所述雖不是我們平時(shí)理解的“智慧城市”事項(xiàng),然而災(zāi)難和海域都是我國在城市建設(shè)中不可忽視的一部分,也正是那句:犯我中華者,雖遠(yuǎn)必誅!

  3.給無人機(jī)畫一雙閃亮的眼睛:

  無人機(jī)在專業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域中專門依靠人來指揮遙控很多功能無法實(shí)現(xiàn),給無人機(jī)安裝上北斗定位后便可實(shí)現(xiàn)更靈活的控制,由此可以解決很多技術(shù)上的難題。值的一提的是,現(xiàn)在許多無人機(jī)可采用的是GPS和北斗雙融技術(shù)定位,當(dāng)霧霾比較嚴(yán)重、GPS無法定位時(shí),就可以用北斗定位。北斗系統(tǒng)猶如無人機(jī)的眼睛,其系統(tǒng)特點(diǎn)有:

  定位精度高——基于北斗高精度GNSS接收機(jī)及衛(wèi)星天線,支持北斗、GPS、GLONASS三系統(tǒng)定位。

  作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)高——定位精度1cm,往復(fù)結(jié)合線誤差2.5cm

  作業(yè)范圍廣-——根據(jù)選用的基站不同支持最小5公里,最大50公里作業(yè)

  控制自動化——通過終端控制系統(tǒng),為無人機(jī)設(shè)定飛行作業(yè)方案,進(jìn)行自動航行作業(yè)

  他的應(yīng)用范圍十分廣泛,包括農(nóng)業(yè)植保、無人機(jī)航攝、線路巡視以及助力消防、公安、災(zāi)害防救等工作。

  農(nóng)業(yè)植?!O(shè)置作業(yè)軌跡,進(jìn)行自動飛行控制作業(yè),提高作業(yè)精度和效率

  無人機(jī)航攝——定制航攝方案,是的作業(yè)軌跡無縫對接,提高作業(yè)效率

  線路巡視、消防救援——制定巡視路線,降低人員作業(yè)強(qiáng)度

  公安、災(zāi)害救援——實(shí)現(xiàn)定位目標(biāo)的定位和追蹤,并減少人力傷亡。


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