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石豪:獨立自主,敢于勝利——北斗的意義
最后更新: 2020-08-02 11:22:16【文/ 觀察者網(wǎng)專欄作者 石豪】
北京時間7月31日10時48分,習(xí)近平主席在人民大會堂宣布北斗三號全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)正式開通。
從此,中國自己的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)終于以完整的姿態(tài)向全球用戶提供服務(wù)。
但北斗系統(tǒng)的意義,還遠(yuǎn)不止于此。
中國的“大星座”
現(xiàn)在提到衛(wèi)星,我們的第一反應(yīng)就是“人造地球衛(wèi)星”。但在航天時代的早期,衛(wèi)星更多地是一個天文學(xué)概念——月球是地球的衛(wèi)星,蘇聯(lián)的“斯普特尼克1號”也可以看做地球的衛(wèi)星,只不過是人造的而已。
那個時候,人造衛(wèi)星的數(shù)量稀少,并且各自為戰(zhàn),每顆衛(wèi)星單獨工作,衛(wèi)星之間基本沒有關(guān)聯(lián)。
但這還不夠,遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。
衛(wèi)星導(dǎo)航的概念是顛覆性的,人類終于有可能實現(xiàn)真正自由的遠(yuǎn)行,不依賴羅盤磁針,不依賴日月星辰,不必在人跡罕至的深山老林建設(shè)定位電臺。
衛(wèi)星星座是“由兩顆或兩顆以上衛(wèi)星,為實現(xiàn)共同任務(wù)目標(biāo)所組成的衛(wèi)星系統(tǒng)”。
導(dǎo)航星座,則是衛(wèi)星星座這個概念最直接的應(yīng)用。
北斗三號星座 | 圖片來源:中國航天科技集團有限公司
衛(wèi)星星座能完成單星無能為力的任務(wù),也能通過系統(tǒng)層面的設(shè)計令“各自為戰(zhàn)”的單星聯(lián)合起來,達(dá)到更高的效能。但是,想建設(shè)優(yōu)秀的衛(wèi)星星座,還要面臨諸多挑戰(zhàn)。
比如:星座的設(shè)計要滿足任務(wù)需求,并在此基礎(chǔ)上的盡可能降低成本,實現(xiàn)總體最優(yōu);星座的發(fā)射組網(wǎng)需要合適且可靠的運載火箭,并且要有足夠的能力完成快速組網(wǎng),時間拖得太長就會出現(xiàn)收官星尚未發(fā)射,首發(fā)星卻即將退役的窘境。
星座的建成并不是完事大吉,在軌運營同樣要求甚高:既要求地面有實時的全面管控能力,又要求星座能夠在無人照料的情況下自主運營;既要保證每顆衛(wèi)星在壽命內(nèi)可靠運行,又要在發(fā)生意外故障時及時調(diào)度,確保服務(wù)不中斷、星座不掉線。
當(dāng)星座內(nèi)衛(wèi)星的壽命即將耗盡之時,還需要吐故納新,安排新一代衛(wèi)星來接班,同時不能讓失效的老舊衛(wèi)星干擾星座運行。
如此種種,考驗的是航天人的系統(tǒng)工程水平,更是國家的綜合國力。
而北斗三號星座的成功,證明了中國航天系統(tǒng)工程能力的卓越,也宣示著中國已經(jīng)有足夠的能力建設(shè)并運營大型空間系統(tǒng)。
導(dǎo)航衛(wèi)星的“大星座”來了,遙感和通信衛(wèi)星的“大星座”還會遠(yuǎn)嗎?
導(dǎo)航系統(tǒng)的“合縱連橫”
世界上總共有四個能提供全球服務(wù)的衛(wèi)星導(dǎo)航定位體系:美國GPS、俄羅斯GLONASS、中國北斗和歐洲伽利略。美國率先完成,俄羅斯緊隨其后,中國是第三個建成的,而更早上馬的歐洲伽利略系統(tǒng)至今仍然在等待后續(xù)的完全運行能力(FOC)組網(wǎng)星。
與曾經(jīng)期待加入的伽利略系統(tǒng)相比,我們的北斗后發(fā)而先至,甚至完成了從區(qū)域有源雙星定位,到區(qū)域無源定位,再到全球覆蓋的三步走戰(zhàn)略。
再看歐洲,左手握著能夠一箭四星的阿麗亞娜-5運載火箭,右手握著中國曾經(jīng)不掌握的星載原子鐘等先進技術(shù),頭上頂著一眾老牌資本主義強國的光環(huán),怎么說也不會比我們的進度慢。
阿麗亞娜-5火箭一箭四星發(fā)射伽利略衛(wèi)星 | 圖片來源:Stephane Corvaja @ESA
但誰讓伽利略的“大腦”決策混亂不堪呢?有人想往東,有人想往西,走兩步退三步,總在原地打轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)。
這大概就是“體制問題”吧。
當(dāng)然,伽利略系統(tǒng)誕生的原因還是歐洲希望擺脫對美國GPS系統(tǒng)的依賴,這確實是一個很現(xiàn)實的問題。
借助首發(fā)優(yōu)勢和當(dāng)年強大的軟硬件實力,美國的GPS設(shè)備從上世紀(jì)90年代開始在全世界傾銷。對GPS的依賴意味著美國成為了其他國家的“導(dǎo)航之神”,可以僅憑自己的好惡決定他人“生死”。1999年印巴沖突期間,美國就曾經(jīng)對沖突區(qū)域關(guān)閉過GPS信號,令印度的戰(zhàn)斗機和制導(dǎo)武器大受影響。
GPS衛(wèi)星發(fā)展歷史 | 圖片來源:洛克希德·馬丁公司
因此,就算是美國的盟友,就算是美國羽翼下的北約組織成員,歐洲諸國依然要發(fā)展自己的導(dǎo)航星座。
盟友尚且有防人之心,更何況是被美國長期敵視的中國。
- 原標(biāo)題:石豪:獨立自主,敢于勝利——北斗的意義 本文僅代表作者個人觀點。
- 責(zé)任編輯: 陳軒甫 
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