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北斗

2015-10-31

少年科学 2015年10期
关键词:全球卫星牧羊犬导航系统

今年6月15日,中国首个“星基高精度增强服务系统”正式提供服务。这意味着,使用北斗导航在全球任一地点可实现厘米级的高精度定位。而就在前不久,中国最大的北斗“地基增强系统”在四川授牌,静态定位可达毫米级。

北斗卫星导航系统全面建成后,到底会有哪些应用?已经有了GPS,为什么还要再建一个呢?

应用五花八门

全球卫星导航有几百种应用,它们影响着现代人的生活。卫星导航信号像阳光、空气一样,弥漫在我们周围,任何人都能获得。

无论何时何地,我们都能进行定位和导航,甭管你是一个人,还是一只羊,抑或是一个机器人,都能使用全球卫星导航系统的信号。可见,卫星导航的应用真是五花八门。如果把所有的应用都一一说出来,那可是数不胜数,但我们可以列举几个有趣的应用,让大家见识一下卫星导航的威力。

北斗导航车辆运输监控

据调查,40%的致死性车祸是由超速引起的。如今,很多道路上虽然安装有摄像头,对驾驶员进行监控,防止他们超速,但是,你不能在所有道路上都安装摄像头,因为这样的花销太大了。所以,在没有监控的地方,超速常常带来很多恶性交通事故。那怎么办呢?卫星导航就可发挥威力了。

卫星导航除了定位和导航,还能对交通工具进行测速。所以,只要在所有出厂的车上安装统一的导航系统,比如北斗导航系统,就能随时掌握所有车辆的行驶速度了。如此,超速现象将大为减少,交通事故也将减少。

还有,为了安全,中国《道路交通安全法》规定,高速公路上的大车不能靠左行走,但大车的违规行为却屡禁不止。原因也是无法在所有长长的高速公路上安装摄像头进行监控。同理,如果在所有出厂的大车上安装上北斗导航终端,我们就能随时监控车辆的实际行走路线了。

帮你放牧

放牧是一件很辛苦的事,你得跟着羊群或者牛群跑呀跑,稍微省点力的方式就是有一只牧羊犬,让牧羊犬替你跑跑腿,但你还是得跟着。假如你在每只羊耳朵上佩戴一个小装置,那么,你就可以在家里一边喝咖啡一边牧羊了。

首先,羊耳朵上的小装置可以内置北斗导航终端,这能让你随时在电脑上获得每只羊的准确位置。另外,这个小装置利用太阳能供电,能发出一些声音,比如牧羊人的吆喝声、牧羊犬的叫声、汽车声等。通过向羊群中的某些羊播放声音,就能让羊群非常听话地按照主人的指示前进、转弯或者调头。如果某只羊不听话,还可以让这个小装置发出微小的电击,迫使羊听话。

卫星导航已经在农业、航空、环境、海运、公共安全和灾难救援、铁路、空间、勘测与绘图等领域有了广泛应用。更重要的是,在国防上,几乎所有的战机和导弹都需要导航和定位等功能,失去了位置信息,战机可能会迷路,导弹也不知该射向哪里。北斗实现全球卫星导航功能后,能使中国的作战效能提高100~1000倍,这无疑将大大提高国防能力。

北斗导航的意义

2015年4月,中国南极科考队利用北斗/GPS双系统接收机,从天津到南极内陆昆仑站,实测结果表明:中国北斗系统信号质量总体与GPS相当。

一提起导航,首先想到GPS,这导致很多人不知道中国也有一套自主导航定位系统。而知道北斗的,也有不解,有GPS不就可以了吗?有必要再搞北斗导航吗?

GPS是美国的导航系统,美国可以根据需要,关闭某个地区的导航服务。如果哪一天,美国关闭了中国地区的GPS服务,那么中国无数的行业将因此受到极大的影响。

实际上,GPS建成后,美国就把GPS信号分为民用标准和军用标准两类。

由于民用的标准定位服务不需要任何授权,就可以任意使用,所以美国担心,哪天自己造出来的剑被人用来攻击自己。于是,2000年以前他们就在民用信号中人为地加入误差,以降低精度,使定位精度在100米左右;而军用的精度在10米以内。

到了2000年后,美国取消了对民用信号的干扰,因为他们通过系统更新,已经能实现在战时任意关闭某个地区的GPS信号。

作为一个大国,我们必须拥有一个自己的全球卫星导航系统,这就是北斗!它既是中国的北斗,也将是世界的北斗!

美国的GPS不免费

只要有一部智能手机,任何人都能搜索并接收到GPS信号进行定位和导航,看似免费使用,其实不然。手机里面有GPS模块,而厂商每生产一个GPS模块都需要向美国交费才能获得授权。手机上有GPS模块后,手机成本会增加,最终还是消费者买单。

所以,中国北斗全球导航全面建成后,将使国内导航终端的生产厂商获益。

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