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太空精釀：1年10箭18星100％成功！今年北斗建設遠超GPS巔峰
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太空精釀代爾夫特理工大學航天學在讀博士，“啤博士”成員
關鍵字: 北斗衛星導航系統美國GPS系統歐洲咖喱略系統中國北斗導航3. 短報文系統
北斗還有一個獨門絕活：短報文系統，簡而言之是通過衛星實現天地雙向通信。其他三大系統都不存在接收機和衛星之間的雙向通訊，只是單向接收。北斗這功能意味著衛星可以向擁有此項授權服務的接收機發送專屬訊息，例如大洋之上、深山老林等特殊情況并沒有任何手機信號，發生緊急情況時高軌北斗衛星可以及時與地面互動。對于軍事行動的意義更是無法形容。
此外，部分北斗衛星還攜帶了國際Cospas-Sarsat衛星輔助搜索和應急救援計劃的有效載荷，在發生緊急情況時可以參與國際合作的應急救災工作中。
4. 星間鏈路通信
導航衛星系統需要長期維持，這意味著需要地面監控站、主控站、注入站等系列部分。對于全球性導航定位系統而言，這些站點位置分布也有要求，但這會進一步增加系統運營成本。例如GPS就擁有5個監控站，1個主控站和3個注入站，幾乎均勻分布在全球的美國領土/軍事基地中，每年開銷不菲。
對于北斗而言，不僅有全球建站安全性的問題，還有運營成本的問題，有必要最大限度開發自身優勢：高中軌道搭配的衛星星座，使它們之間可以互相聯絡，彼此不再孤立。這意味著北斗只需實現中國境內主控、監控和注入，而高軌衛星“登高望遠”可以與系統內其他衛星進行星間鏈路鏈接。此外，星間鏈路本身也可以用來測距，對于提高星座軌道精度大有裨益。系統內部的自我通信也可以使得整體抗干擾能力大大增強。
三、北斗到底能服務多少用戶？
對于需要天地通信的短報文服務而言，數量取決于衛星容量，這個數字目前尚不確定，但肯定會逐漸提升滿足用戶需求。實際上需要此功能的用戶極其有限，對于絕大部分僅需知道自身位置信息的用戶而言，北斗衛星定位的理論使用數量上限就是：沒有數量上限，無數個。
因為北斗三代基本功能是一種無源定位系統，每一顆導航衛星的本質就是告訴你這么一個事情：現在幾點了（時間t0），我在哪里（x0，y0，z0）。
用戶只需接收到四顆衛星信號，即可精確確定自身位置和時間（圖自：參考文獻2）
當你（接收機）收到信號時，可以比對得到接收機上時間與接收到的衛星信息顯示時間之間差距，這個差距乘以光速就是你和衛星之間的距離（還有一個方法是數中間隔了多少個信號波長）。衛星由于有專門的科學家維持，它的位置極其精確，在1厘米級別；它的鐘是原子鐘，幾千萬年才可能錯1秒，它的所有信息可以認為無誤差。
那么你只需要解出四個參數：在地球上的三維坐標x，y，z和鐘差（畢竟用戶的石英鐘不可能和原子鐘精度相比，需要把它的誤差做一個未知數解出來）。觀測到四個衛星，就可以構建四個方程，解出四個未知數。北斗建成后在亞太地區則完全可以保證到12顆以上，數量越多，精度越高。
所以，對衛星而言，永遠只做一件事情：往地面發信號，一直在說我在哪兒，幾點了，衛星不需要做任何輔助你的計算。用戶只要能收到信號進行解算即可，與這些衛星沒有任何交流，也不消耗它們任何一絲能量，因而理論上無限用戶量。
- 原標題：太空精釀：1年10箭18星100％成功！今年北斗建設遠超GPS巔峰 本文僅代表作者個人觀點。
- 責任編輯:李泠
- 最后更新: 2018-11-20 10:57:51
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