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每日聚焦:“鴻雁星座”究竟是什么?跟“北斗”有什么區別?

時間:2022-08-29 15:28:38    來源:宇宙解碼    

大家都知道,在乘坐飛機的時候需要關閉手機,因為手機的存在會干擾飛機本身的信號環境。不過哪怕是這樣,依舊會存在信號短暫失聯的情況,甚至長時間失聯。在這種情況下,有一種東西可以解決這個問題,那就是鴻雁星座系統。


(資料圖片)

鴻雁星座系統的構想圖

這是繼北斗之后,中國再投資200億建的“鴻雁星座”。那么,到底什么是鴻雁星座,它跟“北斗”有什么區別?

鴻雁星座系統衛星的構想圖

北斗在前

首先咱們先來了解一下北斗系統到底是什么,北斗系統的全稱是北斗衛星導航系統,它是中國自主研發的成熟的衛星系統,同時具備導航、定位和授時等多項功能。

北斗系統主要有三個部分構成,分別是空間段、地面段和用戶段,其中空間段就是由各種軌道衛星組成,這些衛星是在不同時的時間分批次發射出去的。

北斗導航衛星模型

就像我國的探月“三步走”計劃一樣,北斗系統的建設也分為了三步,第一步早在1994年就已經啟動了,而第三步直到2020年才完成。

值得一提的是,在北斗系統成功建成以后,我國將其應用在了多個領域當中,并且為多個國家提供了相關的頁數服務。目前北斗系統已經在交通運輸、水文監測、電力調度、救災減災等多方面實現了應用,并且效果都是相當不錯的。

北斗衛星導航系統模型

那么,按照北斗系統的運行情況來看,我國擁有它就已經足夠了。可是在國家看來,這還只是開胃前菜罷了,因為在科技日新月異的今天,如果你不進步那就意味著是在退步。

北斗系統的設計理念相對于如今的移動設備領域的需求來說,還是存在著某些不足,或者說做不到完美的兼容。

宇宙中的北斗系統概念圖

在這種情況下,國家就做出了“北斗在前,鴻雁在后”的決定,投資了200億建設了可以彌補北斗某些不足的鴻雁星座系統。

那么,這個系統到底是什么?又是用來干嘛的呢?

鴻雁星座衛星的構想圖

鴻雁在后

西方在給特殊的計劃或者系統取名字的時候,往往喜歡從希臘神話、羅馬神話或者是《圣經》當中翻找,這些名字確實帶有一些寓意,但是卻沒有那么深刻。我國在取名字這方面,應該算得上是非常有文化韻味的了,畢竟有著五千年的文明史。

咱們前文中說的北斗系統就是指的我國古人用來辨別方位的北斗星,這與如今的導航功能剛好呼應。

北極星所指的方向就是正北

而鴻雁星座系統就來源于“鴻雁傳書”,它不僅代表著更加完善和精準,也代表著其實是在北斗的“照顧”下行事,標志著這兩個系統之間密切的聯系。

與相對復雜和龐大的北斗系統不一樣,鴻雁星座系統是低軌衛星系統。簡單來說,這個星座是由眾多小衛星星座及全球數據業務處理中心組成的,具備移動通信、寬帶互聯網接入、導航增強等多個功能,面向的是物聯網和大眾衛星通信市場。

鴻雁星座系統的功能示意圖

還記得此前我們說北斗系統難以滿足時代某些移動設備的需求,鴻雁星座系統的出現就解決了這個問題。因為它與傳統的衛星通信系統相比,所處的軌道更低,可以覆蓋到更多的范圍,解決延時和損耗的問題。

“衛星互聯網及其時代背景,用一句話來說,就是要把衛星作為互聯網的節點,把互聯網搬到天上去。”鴻雁星座負責人、中國工程院院士周志成表示。

鴻雁星座系統傳輸信號的構想圖

由此可見,如果說北斗是那個明亮的坐標,指引著人們前行的方向,那么由數顆低軌道衛星組成的鴻雁,確實就像是來回“傳遞信息”的鳥,它們聯結在一起構成了一個巨大的網絡。

當鴻雁系統徹底完善之后,哪怕我們坐著飛機、身處高空,也不用關機避免干擾飛機的信號了。

搭載鴻雁星座首顆試驗星的火箭成功發射

除此之外,專家表示鴻雁星座系統的建設,本質上是為了與中高軌道衛星也就是北斗系統實現優勢互補,具體優勢有以下幾個。

第一是低軌道衛星的落地功率會更高一些,這主要是因為其軌道非常低。第二則是低軌衛星的運動速度會更快,這有利于精確的定位并且做到快速收斂。第三是低軌道衛星可以與導航增強融合發展,從而降低投入的成本。

衛星軌道與地球之間的距離示意圖

并且其實在軌道當中是有著“先到先得”的默認法則的。這就意味著在小衛星和微小衛星快速發展的今天,如果我們不搶得先機在低軌道之上布置屬于自己的“星座”,那么當意識到問題的時候,頭頂的位置可能已經所剩無幾了,到了那時這方面的需求就又要被“卡脖子”,非常難受。

不過,顯然在科技不斷發展的大背景之下,意識到這一問題的不止是我們一個國家,許多國家都在近年來推進了微小衛星的發射,想要率先在地球低軌道上占據大量的位置,畢竟“一個蘿卜一個坑”。這之中,馬斯克的“星鏈計劃”算得上是最典型的一個了。

星鏈計劃的構想圖

美國的“星鏈計劃”

這項計劃表面上是馬斯克一人所為,但是實際上他在2015年公布計劃之后,就與美國軍方達成了相關的合作。

咱們在上文中說了低軌道衛星的覆蓋面積會更為廣泛,這就意味著大量的小衛星會在低軌道對全球進行監視。

網友拍攝到的星鏈衛星

并且星鏈計劃預備發射的衛星數量是相當驚人的,預算也在不斷地增加,數字從千顆朝著萬顆奔去。反之制作和發射的成本都不高,所以哪怕多發射一點兒,也無傷大雅。

值得一提的是星鏈計劃的提出本就是為了壟斷,因為當它達到一定數量將整個地球的低軌道都塞滿之后,我們想再使用低軌通信等就要看別人的臉色了。

美國星鏈計劃的模擬軌道圖

在這種情況下,我國推出了鴻雁星座計劃,證明了我們也會在相關的競爭當中不遺余力。并且初期就投入200億元的現狀,就能看出我們要將此事做成的決心。

因此,鴻雁星座系統的建成對美國來說還是有一定震懾力的,畢竟這從某種意義上來說打破了他們想在地球低軌道“一家獨大”的情況。但是這種震懾還是十分有限的,畢竟相比我國準備發射的衛星數量,星鏈計劃可以說是朝著“離譜”一去不復返。

全球中低軌通信衛星分布及數量示意圖

除此之外,星鏈計劃屢屢發生意外,衛星不受控朝著其他國家衛星靠近的狀況也使得不少國家非常的不滿。畢竟這密密麻麻的星鏈出現意外的時候,影響自身的功能也就罷了,還有可能將其他國家的衛星撞壞,簡直就是“飛來橫禍”。

當然,最后相關的回復與處理結果也不是很讓人滿意。在這種情況下,不少人指出星鏈計劃“意外頻發”的原因可能是本來就有人想讓這些意外發生。不過,這種畢竟也只是猜測,沒有明確的證據。

星鏈衛星意外脫軌的畫面

不論怎樣,我國的鴻雁星座系統在建成以后,不僅可以抗衡其他國家想在低軌道衛星領域一家獨大的情況,也能滿足我國未來發展的基本需求。

因為在全球進入高速通信時代之后,一切的狀況都有所改變,尤其是我國目前在5G方面的研究還是比較先進的。這樣的話,未來當鴻雁落于地面的時候,就能與地面的各種基站做到完美的融合,讓地面的移動設備享受到更好的服務。

我國5G基站數量變化示意圖

此類具有預見性的工程,它的好處可能是我們現在無法體會到的,但是總有一天,它會影響到我們的生活,使得更多事情變得更加的方便快捷!因此,就讓我們一起期待著“鴻雁”落地吧!

標簽: 北斗衛星導航系統 衛星系統 到底是什么

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