北斗二代方案及其意義.doc

專家院士經(jīng)過在北京斗爭討論，北斗二代匆匆忙忙上馬了，全國人民期待的世界第3個導(dǎo)航系統(tǒng)是什么樣子呢，根據(jù)官網(wǎng)資料理解如下：一，北斗二代方案按照中國科學(xué)技術(shù)部十二五規(guī)劃，要在近期建設(shè)我國自主可控的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，計劃分3步走，2020達(dá)到全球無源的目標(biāo)?！氨倍返诙鷮?dǎo)航衛(wèi)星網(wǎng)”將由顆靜止軌道衛(wèi)星和30顆非靜止軌道衛(wèi)星組成，提供兩種服務(wù)方式：開放服務(wù)和授權(quán)服務(wù)。其中5顆靜止軌道衛(wèi)星，即高度為36000公里的地球同步衛(wèi)星；5顆靜止軌道衛(wèi)星在赤道上空的分布為：58.75 E, 80E, 110.5 E, 140 E and 160 E，提供RNSS和RDSS信號鏈路。30顆非靜止軌道衛(wèi)星由27顆中軌（MEO）衛(wèi)星和3顆傾斜同步（IGSO）衛(wèi)星組成，提供RNSS信號鏈路 27顆MEO衛(wèi)星分布在傾角為55度的三個軌道平面上，每個面上有9顆衛(wèi)星，軌道高度為21500公里。2012年區(qū)域無源服務(wù)14顆衛(wèi)星：+ 5顆地球靜止軌道(GEO)衛(wèi)星+ 5顆傾斜地球同步軌道(IGSO)衛(wèi)星+ 4顆中等高度地球軌道(MEO)衛(wèi)星2020年全球無源服務(wù)35顆衛(wèi)星：+ 5顆地球靜止軌道(GEO)衛(wèi)星+ 3顆傾斜地球同步軌道(IGSO)衛(wèi)星+ 27顆中等高度地球軌道(MEO)衛(wèi)星 地球靜止軌道(GEO)衛(wèi)星：+ 58.75E & 80E & 110.5E & 140E & 160E傾斜地球同步軌道(IGSO)衛(wèi)星 ：+ 軌道傾角：55.06+ 赤道星下點：115.78E中等高度地球軌道(MEO)衛(wèi)星：軌道面 3衛(wèi)星高度 21,500 Km軌道傾角 55.5按照計劃2012年亞太印度地區(qū)有12顆可視衛(wèi)星，如果衛(wèi)星全部投入使用，亞太地區(qū)最多可視衛(wèi)星數(shù)量是21顆。美國上空13顆。根據(jù)技術(shù)發(fā)展和經(jīng)費情況到時候可能有變化。 這是北斗官網(wǎng)的衛(wèi)星空間分布圖，藍(lán)色粗線應(yīng)該是地球靜止軌道(GEO)，照理是畫5顆衛(wèi)星，綠色是傾斜地球同步軌道(IGSO)，藍(lán)色細(xì)線半徑小不少的是中等高度地球軌道(MEO)這是北斗官網(wǎng)的傾斜地球同步軌道(IGSO)軌跡圖，星下點位置是東經(jīng)115deg文萊附近。二，北斗二代技術(shù)參數(shù)+ B1頻段* (1559.0521591.788) MHz+ B2頻段* (1166.2201217.370) MHz+ B3頻段* (1250.6181286.423) MHz+ 采用中國測地坐標(biāo)系統(tǒng)2000(CGS2000)+ 與國際地球參考框架(ITRF)的一致性：約5cm信號中心頻點(MHz)碼速率(cps)帶寬(MHz)調(diào)制方式服務(wù)B1(I)1561.0982.0464.092QPSK開放B1(Q)1561.0982.0464.092QPSK授權(quán)B2(I)1207.1402.04624QPSK開放B2(Q)1207.14010.2324QPSK授權(quán)B31268.52010.2324QPSK授權(quán)信號中心頻點(MHz)碼速率(cps)數(shù)據(jù)/符號速率(bps/sps)調(diào)制方式服務(wù)B1-CD1575.4201.02350/100MBOC(6,1,1/11)開放B1-CP1575.4201.023NAMBOC(6,1,1/11)開放B1-AD1575.4202.04650/100BOC(14,2)授權(quán)B1-AP1575.4202.046NABOC(14,2)授權(quán)B2-AD1191.79510.2325/50AltBOC(15,10)開放B2-AP1191.79510.23NAAltBOC(15,10)開放B2-BD1191.79510.2350/100AltBOC(15,10)開放B2-BP1191.79510.23NAAltBOC(15,10)開放B31268.52010.23500bpsQPSK(10)授權(quán)B3-AD1268.5202.557550/100BOC(15,2.5)授權(quán)B3-AP1268.5202.5575NABOC(15,2.5)授權(quán)北斗-M1衛(wèi)星參數(shù)：+ 2007年04月14日發(fā)射+ 近圓軌道：高度21,150Km，傾角55.5+ 3個頻段(E2/E5B/E6)信號+ 各頻率點有兩個子信號* 同相(I)分量：短碼，開放服務(wù)* 正交(Q)分量：長碼，授權(quán)服務(wù)M1在軌測試結(jié)果：+ 軌道測定精度：5m+ 軌道預(yù)測精度：10m(24hr)+ 時間同步精度：2ns+ 時鐘預(yù)測最大誤差：20ns(24hr)+ GPS兼容定位誤差：10m(95%)M1星載原子鐘：+ 銣原子頻標(biāo)(RAFS)+ 4只RAFS連續(xù)正常工作18個月三，北斗二代技術(shù)難度北斗二代技術(shù)難度與宰人航天比較，北斗二代難的多。第一是國內(nèi)沒有積累，第二是國外限制很嚴(yán)。第三是要讓老百姓長時間親自使用和美國gps對比，不是看幾分鐘新聞直播那么容易打發(fā)。如果說宰人航天是肥肉，北斗就是硬骨頭。美國從80年代方案設(shè)計到投入使用也花了10多年時間，俄羅斯直到現(xiàn)在還不是很多人用。所以我國北斗二代選擇了比較保險的方案，先搞同步軌道，同步軌道在北斗一代積累了些經(jīng)驗，雖然同步軌道容易受到干擾軍用價值很低并且方案也不經(jīng)濟(jì)，美國俄羅斯都放棄同步軌道的方案。但同步軌道技術(shù)比較有把握一些，無論政府官員還是廣大農(nóng)民朋友關(guān)心的是有沒有什么時候有，所以我們的專家院士做出了正確選擇。不然遲遲出不來東西無聊的網(wǎng)民要罵北斗是阿斗了。純技術(shù)角度出發(fā)可能伽利略方案最好，伽利略是世界最新的技術(shù)方案，如果我們和伽利略一樣就顯得沒有創(chuàng)新，一方面歐洲說抄襲，另一方面報獎也不好寫材料。無論宰人航天，北斗，高鐵還是天河，國外從中沒有少賺錢，有時候還賺大頭，但國外對敏感技術(shù)依然控制很死。我國參與伽利略項目也花了幾億美金，就是希望得到一些有價值的東西。雖然我國出錢不是小數(shù)，但在伽利略計劃中總是被當(dāng)小伙伴看待，還是那句老話：關(guān)鍵技術(shù)是買不來的。關(guān)鍵技術(shù)買不來其實短時間也做不來，關(guān)鍵元器件還是要買，只不過容易買一些，萬剛發(fā)明的集成創(chuàng)新也是這個意思。技術(shù)差一些可以部分用數(shù)量彌補(bǔ)，衛(wèi)星多弄些精度自然高一點，反正不差錢。另外把單項指標(biāo)做重點其他少顧慮也是一種思路，人民群眾關(guān)心的是精度和進(jìn)度，什么壽命抗毀性成本等問題留給下一代解決吧。不然怎么實現(xiàn)跨越發(fā)展？四，北斗二代價值任何東西都有其價值，提起北斗一代發(fā)揮的作用，總有人理直氣壯的宣布北斗一代在汶川地震中發(fā)過幾條短信，累計定位2億多次等等，花費20億的工程收回的是價值幾萬元衛(wèi)星電話吧了。要論價值狗屎堆在門口也能擋風(fēng)。退一步說總比吃吃喝喝浪費好，比少數(shù)人轉(zhuǎn)移到國外好，這也有些道理。不提北斗一代還是說二代的價值。1，實用價值：二代投入使用初期性能可能和現(xiàn)在gps相當(dāng)，到時候美國gps升級一點會北斗二代稍微好一點，既然都是免費，群眾肯定選擇gps了。民用推不開，4000億效益就是異想天開，到時候是不是就夸大軍用價值為北斗貼金呢，弄不好北斗二代就是一個龍芯或者奇瑞，如果接收芯片也免費提供給民用，那北斗二代徹底是一個無底洞了，每年維護(hù)費用恐怕數(shù)億，中國今天有錢明天可能最窮，窮人為全世界做了慈善。受益最大的是南亞和印度地區(qū)，新德里馬尼拉居民說一句：“thanks! china!”我們會興高采烈嗎？人家還不一定說呢。至于說短信功能容量實在有限，北斗發(fā)短信就如寶馬運白菜，白菜成本如白銀?？纯吹统杀靖呷萘裤炐蔷椭懒恕Ｈ绻驯倍樊?dāng)5個基站，每個基站覆蓋500個用戶，北斗一年維護(hù)費按5億算，每個用戶需要支付維護(hù)成本20萬?，F(xiàn)在淘寶不打折衛(wèi)星電話5元每分鐘，充其量是中國電信20倍價格，普通用戶一年通信費2萬左右。2，軍事價值：在反恐打擊海盜遠(yuǎn)海打漁捕蝦方面肯定有作用，授權(quán)用戶可以當(dāng)電話用，在大規(guī)模沖突中恐怕毫無用處，軍方也不至于愚蠢到洲際彈道導(dǎo)彈用北斗末制導(dǎo)，導(dǎo)彈打航模也不關(guān)北斗二代的事，除非是表演給首長看，大國沖突不是表演。干擾gps的事薩達(dá)姆就做的很出色，俄羅斯直到現(xiàn)在也沒有找到很好的反干擾措施，我們的院士不可能比門捷列夫后代聰明，不然不會花高價去交流去購買。至于在亞太地區(qū)幾顆同步衛(wèi)星，無論怎么使用定向天線，越南菲律賓印度這些惡鄰居們不需要太高智商就可以阻塞大陸的上行信道，導(dǎo)航衛(wèi)星這東西就是修正主義，靜止衛(wèi)星不是靜止的，一天不修正漂的找不到北。上行信道參數(shù)可以不讓老百姓知道，但瞞不過美國偵察兵。3，打破壟斷價值：北斗二代可以倒逼美國降低芯片價格、提高民用精度。這是北斗二代為全世界做的杰出貢獻(xiàn)。4，培養(yǎng)人才隊伍價值：北斗二代是一個復(fù)雜的系統(tǒng)，實施過程中可以極大提高相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)水平。地面系統(tǒng)、空間系統(tǒng)、用戶設(shè)備三大部分都有一堆難題，例如小體積長壽命星栽原子鐘研制，抗輻射抗沖擊元器件，真空散熱，低功耗高靈敏度接收芯片研制，長時間姿態(tài)控制，可靠性無縫備用設(shè)計，網(wǎng)絡(luò)綜合管理，跨學(xué)科誤差分析，反干擾技術(shù)，遠(yuǎn)距離測距技術(shù)，高速移動通信定位技術(shù)，精確同步補(bǔ)償，天線技術(shù)，新材料研究，大型復(fù)雜工程協(xié)調(diào)和風(fēng)險控制等等，要解決的和驗證的問題比宰人航天多的多。那一個出問題北斗就變阿斗。5，頻率占有價值：北斗二代使用的頻率和歐洲伽利略部分頻率重疊，并且中國接二連三的把星布置到位，歐洲還在討價還價中國把茅坑給占了，歐洲這次吃了顆蒼蠅。在中國方面看來，在“伽利略”項目中，歐洲人不但利用了他們，還欺騙了他們中國積極的參與了“伽利略”項目，希望能夠從中得到自己的利益，但卻發(fā)現(xiàn)自己被關(guān)在了“伽利略”控制機(jī)構(gòu)的大門之外。到最后的時候，中國發(fā)現(xiàn)其對“伽利略”的影響，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于日本與印度對“全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)”的影響，而且，后兩個國家甚至并沒有為正在建造的信號擴(kuò)增系統(tǒng)支付一分錢。這也和美國立場有關(guān)，美國對伽利略計劃警惕性特別高，美國人認(rèn)為歐洲伽利略計劃真正構(gòu)成威脅，中國北斗不過又一個俄羅斯格格那廝嗎？讓你們中國人搞，看你們還有多少錢可以浪費。五，北斗二代和其他導(dǎo)航系統(tǒng)pk歐洲伽利略美國gps俄羅斯glonass北斗二代功能最強(qiáng)強(qiáng)一般一般定位精度最高1米最高5米最高10