看,我們的北斗,威力開始顯現了!

縱橫十

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這兩天,看到兩件非常喜樂的事情。

一是帶頭封殺並自己堅決不用華為的美國,也搞出了5G,其超快的速度成為了亮點。

美國第二大電信運營商AT&T於12月21日在全美的12座城市率先推出移動5G網絡服務,測試速度約為24MB/秒,相比4G速度23.43MB/每秒提升了不少。

忘了說,華為在英國、西班牙、意大利的測試速度為2.7G/秒。

上面的算是一個小花絮吧。

第二件喜樂事,也是今天的重點,就是中國北斗建設又出新亮點。

我們知道,衛星導航的原始信號不論GPS還是北斗,民用級別的精度大約在5米左右,這樣的精度用來導航的話,本來要從這個路口走的,結果跑到另外一個路口去了。

關鍵是,如果用這樣的精度用來駕考科目二,距離邊線還有老遠,系統就宣布掛科了,估計得考哭。

所以,為了提高定位精度,還需要有地面站的配合。

根據國內媒體的消息,浙江率先完成了86座地面基站的建設,自2019年1月1日起,免費向社會開放高精度衛星定位服務,時時定位精度達到厘米級,事後精度為毫米級。

這是什麼概念呢?

我們一般的步行速度大約是1米/秒,這就不難理解時時精度厘米級是什麼意思了;事後精度毫米級,意味着你在大街上,手機輕微晃動一下,都能判斷得出來。當然,你駕考科目二時,離邊線哪怕只有幾毫米的距離,也能定位得出來。

從消息來看,未明確指明到底是針對北斗的還是GPS的,只說是「兼容北斗」。

不過從常識來看,我們明明自己有完全可以媲美GPS的北斗,總不會還專門為GPS來搞一個地面網絡吧。應該是專門針對北斗的,同時還兼容GPS。

當然,有人可能會問,這是在地面站的配合下才有這樣的精度,那軍用的怎麼辦?總不能打仗的時候咱們先同對手商量一下,「嗨,哥們兒,我先在你陣地旁邊建個北斗基站吧,這樣我才好發導彈炸你」。

這個其實不必擔心,一是軍用精度本身比民用的高一個數量級,原始信號可以達到分米級別,這種誤差對於定位一般的軍事目標完全夠了。比如一艘軍艦動不動就達到了幾十米一百多米長,二三十米寬,分米級的誤差完全不是問題。

還有,我們國家將在1000公里的低軌上發射156顆衛星,組成「天基地面站」,軍用級別要定位到厘米級甚至毫米級,也應該不是問題。

北斗的成功,對於我們以後的軍事、經濟建設與生活將會有大大的提升。

說得近一點的,

走在大街上,由於毫米級的定位,腳步稍微挪動一下,手機都知道你走錯了沒有;

開車的時候,你應該走左轉車道卻跑在中間車道上,都能給你清楚指明。

老人不用擔心會走丟,其它還有工程、測繪、隧道等很多地方都要用到衛星導航,寧波舟山港連吊塔上都用到了北斗精確定位。

說得遠一點,

試想一下,你早上起來后跳進自己汽車,車就自動開向你上班的公司,你完全可以在車裡補個妝或者規劃一下今天的工作,等你做完,車也到公司了;你下車后,車自己回家或自動開到你定下的停車位上,等着下班了來接你。

你上班的時候,乘老闆不注意偷偷的去網購了一下,如果是同城的商家,等你下班回家后,拉開窗帘一看,一架無人機帶着你的貨物正在窗外。

當然,罪犯以後的挑戰也更大了,要是小偷偷了一部能被精確定位的手機,再結合遍布大街小巷的攝像頭與人臉識別技術,這種挑戰是可想而知的。

北斗能走到今天,真的是很難得。

回想當年,我們一窮二白,想搞點啥都是緊緊巴巴的。

早在1978年美國開始搞GPS的時候,我們不是沒有能人志士,是搞不起。

當時的「兩彈一星」功勛陳芳允院士就在想,能不能用最簡資源只用兩顆衛星實現「雙星定位」,但就是這樣的最簡想法也被擱置了10多年之久。

直到海灣戰爭爆發,當我們看到美國轟炸伊拉克大壩時,第二枚導彈能從第一枚導彈打出的缺口飛進去進行攻擊時,打垮了伊拉克,也將我們打醒。

從那以後,「雙星定位」上馬,開始搞我們自己的衛星導航。

衛星導航是一個龐大的工程,不僅要耗用海量資金,背後的技術也極為複雜,一切談何容易。

期間我們遇到了包括高中低軌道選擇、原子鐘、信號快速捕捉、頻率搶佔等很多很多難題。

比如1995年,我們就遇到了信號快速捕捉的技術瓶頸,當時十多個機構始終無法突破。一個叫王飛雪的在讀博士眼前一亮,為什麼不能換個思路?於是他與幾個同齡年青人不分白日晝夜的奮戰,經過艱苦努力終於寫出一個新算法。

但是,這僅僅只是一個思路,還得有實驗驗證並成為最終成果。

他們拿着4萬元的科研經費在一間十多平米的小倉庫里幹了起來,歷經3年毫無成果,但始終沒有放棄。直到後來有一天,他們像往常一樣打開並調試設備,突然一個信號出現在屏幕上,他們一起盯着屏幕看,不敢相信這是真的,重複實驗,相同信號依舊出現。

成功了!3年辛苦毫無結局,在最無望的時刻突然成功了,幾個年輕人在一起跳啊、哭啊、笑啊!這種感情,雖未親身經歷,大致也能夠感受到。

還比如頻率搶佔,空間上的軌道是有限的,如果不避開就會相互「撞車」;同樣,無線電信號的頻率也是有限的,大家都使用一個頻道,那還不混亂?

所以,國際上就規定,對於衛星的頻率與軌道,誰先發射就是誰的。

這個規則看似公平,實際上是不給發展中國家機會,因為發達國家肯定會先於落後國家發射。

但蒼天有眼,由於經濟危機,歐洲的導航系統伽利略資金鏈斷了,速度落後了。

我們經過艱苦努力,始終申請到了寶貴的頻帶資源,但2007年4月17日是最後申請期限,也就是我們必須在這個日子之前,要有衛星向地面發射信號。

根據當時的日期,我們必須提前發射衛星,衛星一般只有推遲的沒有提前的,但各部門通力合作,最後在4月14日完成準備。不過在快要發射時,火箭又出現了一個新險情,如果3分鐘之內不能排除,將給發射帶來災難(發射都有窗口期)。

也就在這時,指揮員一分鐘內下達7道指令,最後成功排除險情,並成功將衛星送上天空,最終在4月16日,在離最後期限不到24小時,成功向地面發射了信號,成功佔領導航頻率這一戰略資源。

除了這些外,外國人還卡我們原子鐘,歐洲在我們交了2億歐元會費後將我們排除在伽利略的核心之外,很多很多。

不過,我們都一一邁過了那些坎,一路走到今天。

未來,當北斗結合5G與人工智能等技術,會開啟中國的「數智社會」、「數智經濟」,對推動中國發展有着至關重要的作用,這裡要感謝一代代科學家們的努力,當然,也順帶感謝一下那些曾給我們製造難題並試圖封殺我們的對象。

40年前,國貧民窮,「雙星定位」只有兩顆衛星,也被擱置了十多年。今天,數十顆中國導航衛星在天空兜風溜着彎兒,俯視着中華大地,也雄視着全世界的每一個角落。

屬於中國人的那一顆「北斗」,亮了!■

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