万物互联有“北斗”

大脸兔休假了，从本期开始由棉花糖代班哦！

2017年11月5日19时45分，在西昌卫星发射中心，长征三号乙运载火箭以“一箭双星”方式成功发射北斗三号第一颗、第二颗卫星！此次北斗三号组网星首次发射标志着北斗卫星导航系统开启全球组网新时代，全面打开北斗应用推广与产业发展新局面，书写北斗国际合作新篇章。

看到这里我猜很多同学会问了：棉花糖，这个北斗系统不是已经发射上去了吗？那这次发射的又是什么？怎么大家都突然这么激动？

既然大家对“北斗三号”的这个“三号”有这么多的不了解，那棉花糖在这里就为大家科普一下：到底北斗三号的这个“三”是什么意思，以及它有什么重大意义！

不甘居于人后

相信大家对我国曲折的卫星发展史，也是有一些了解的。我国在2000年发射了第一枚北斗卫星，也是从那一天起，中国算是一脚跨入了“全球卫星导航俱乐部”，这个象征着全球顶尖科研技术，以及工业实力的俱乐部的大门。在那时这个俱乐部只有三个玩家：富有的美国、强壮的俄罗斯和团结的欧洲。

即使中国发射了北斗卫星，也并没有引起俱乐部各国的注意，还因经验不足，被他们冷嘲热讽，甚至很多国人在当时，自己都看不起自己，认为这是“面子工程”，即使“搞一辈子也搞不成功”。

即便如此，我国的科学家们仍然下定了一个决心：仅仅是一脚跨进俱乐部怎么够？我们不仅要进去，还要站稳脚跟，给里面那些看不起我们的人一个干脆响亮的耳光！

三步走大跨越

就在这样的背景下，“北斗系统三步走”被正式提出了：第一步，2000年建成北斗卫星导航试验系统，使中国成为世界上第三个拥有自主卫星导航系统的国家；第二步，建设北斗卫星导航系统，2012年左右形成覆盖亚太大部分地区的服务能力；第三步，2020年左右，北斗卫星导航系统形成全球覆盖能力。翻译一下就是：第一步，跨到门里；第二步，走进去；第三步，站稳脚跟。

迈开第一步，花费了几代中国航天人的心血。走到第二步，又过去了整整十二年。而北斗三号的发射，意味着中国北斗“三步走”已经进行到了最重要的第三步，而这一步我们只花了短短五年。

看到这里你可能会觉得，我们的“北斗三号”只用了五年时间，是不是与外国的差距还是很大？那你可就想多了。北斗三号导航系统在设计之初就把目标放在了尚未发射的第三代GPS导航卫星及欧洲伽利略系统的设计指标上，以北斗三号目前的实力，已经完全到达了世界一流水准。

北斗卫星导航系统总设计师杨长风说，从性能方面来讲，北斗三号卫星采用更高性能的铷原子钟和氢原子钟，铷原子钟天稳定度为E-14量级，氢原子钟天稳定度为E-15量级。北斗三号卫星通过采用新的技术，空间信号精度可优于0.5米。杨长风进一步解释，原子钟的性能对于卫星导航系统的定位精度起着决定性作用，E-14量级也就是10的负14次方，这意味着300万年才会差1秒，这在时间精准度方面创造了一个极值。

北斗三号成功发射的成果还不仅是这些，用“两弹一星”元勋、国家最高科技奖获得者、中国探月工程首任总设计师、中科院院士孙家栋的话来说：“北斗的应用，只有想不到，没有做不到！”

更新发射方式

值得注意的是，此次发射是利用上面级方式将卫星送入轨道的。上面级是一种运载工具，是在原有的三子级火箭上面，增加相对独立的一级，形成“四级火箭”。它可以先后把不同的卫星直接送到工作轨道，因此也被称为“太空摆渡车”。在没有“太空摆渡车”时，运载火箭把卫星送入“转移轨道”后，卫星要通过自身变轨到达工作轨道。这个过程需要消耗数吨燃料，飞行数天。而“太空摆渡车”可以带着卫星在太空“接力”火箭飞行，仅用几个小时就能把卫星送入工作轨道。这样可减少卫星燃料消耗、延长卫星使用寿命，并大大增强运载火箭的任务适应性。

啥意思呢？就好像“摆渡车”是出租车，能把车里的乘客，全部送到指定的地点，再也不用转地铁或其他交通工具了，是不是超级划算？

服务无处不在

北斗系统最大的优势则是通信功能或短报文功能，用60个字的短消息即可进行全球的双向通信。不止解决了中国无卫星导航系统的问题，还能将短信和导航结合，这是中国北斗卫星导航系统的独特发明，也是一大优势。就好像如果你不幸流落孤岛，如果用GPS，你只能知道自己的位置，但是用北斗，不仅知道自己在哪儿，别人也知道你在哪儿！

在民用方面，北斗三号也已经实现巨大的突破，可以说是“无处不在”，通过北斗的高精度定位手机可以实现1米的定位精度，特别是在卫星信号观测环境较差、短时间完全遮挡的情况下，手机终端通过高精度定位，解决方案中的增强定位服务，可解决在高架下、隧道、车库等一系列情况下无法定位的问题。

北斗三号还十分“时髦”地与共享单车相结合，在共享单车应用方面，北斗高精度定位可以实现共享单车1米精度的定位，大大减少定位误差，方便用户找车。还能提供电子围栏，利用厘米级精度定位，进行测量划定，支持后台快速判断共享单车是否停放到规定区域，方便引导规范停车，减少城市管理成本。然而还远远不仅于此，如今的北斗已经成为漁民们出海的标配，并且在抢险救灾、精准农业和智慧房管等多个领域都有广泛的应用。

预计到2020年，我国北斗卫星会完成全球组网，相信到那时，北斗系统就会像总工程师杨长风预测的那样：“中国的北斗，也是世界的北斗，未来全球卫星导航的市场，也必然是北斗的市场。”endprint