北斗手机号定位找人(北斗手机号定位找人软件)

北斗卫星导航系统,是我国自行研制的全球卫星导航系统,也是继GPS、GLONASS之后,第三个成熟的卫星导航系统。


北斗可以为全球用户提供全天候、全天时、高精度的定位、导航和授时服务,是国家实施“一带一路”建设的重要支撑。然而,
从无到有,北斗的研发过程却并不是一帆风顺的。

北斗系统为什么能定位?解个方程组你就知道了

北斗卫星导航系统

图源:光明日报

01

促使北斗一号诞生的两大事件

北斗一号的诞生源于上世纪九十年代的两个偶然事件。


第一个事件是大家熟知的海湾战争。彼时,美国GPS系统刚刚完成8颗卫星组网,并彰显了在战争中的巨大潜力。它极大地提高了飞行员与地面部队的战斗能力,帮助联军在沙漠战场上取得了不俗的战果。这场战争改变了传统的作战方式,让我国看到了卫星导航的重要作用。

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海湾战争中美军的战机编队

图源:公众号《流浪的橡树》

第二个事件是震惊中外的“银河”号事件。1993年,中国货轮银河号,遭美方质疑运有化学武器。为了拦截船只并登船进行搜查,美方关闭了所在地区的GPS信号。最终,货轮无奈在印度洋上漂流了33天,直至美方完成调查


这一荒诞的事件给我国敲响了警钟,为了保障国家安全和中国人民的海外利益,就必须发展国产导航系统,摆脱GPS的垄断。

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图源:动漫《那年那兔那些事》

第二年,我国就启动了北斗一号系统建设计划,正式开启了国产卫星导航系统的建设之路。


2000年,北斗一号系统首星发射;2007年,北斗二号启动,在汶川抗震救灾中发挥了重要作用;2020年,北斗三号建成,至此中国国产化卫星导航系统正式上线,为全球用户提供服务

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北斗发展历程

图源:科普中国、星球研究所、装备科技

02

解方程获得位置信息

听到这里,大家可能会提出疑问,北斗究竟是如何实现导航定位功能的呢?其实,导航定位系统的本质就是利用距离求解位置,系统首先计算用户接收机到每颗卫星之间的距离,然后综合多颗卫星的数据计算出接收机的具体位置。这个过程说起来简单,实际操作却较为复杂。

在导航定位中,地面用户持有的定位终端作为接收端,导航卫星作为发射端。卫星需要按照一定周期发射包含卫星星历、工作状况、电离层延时修正等信息的导航电文。当用户接收到导航电文时,提取出卫星时间信息,将卫星时间与接收端时钟作对比后,系统就可以知道卫星与用户的距离,再利用导航电文的星历,推算出卫星发射电文时所处的位置与速度。

由于接收使用的时钟与卫星星载时钟不可能总是同步,由此产生的误差会导致最终测量得出的距离(伪距)不那么精确,也就不是真实距离。为了消除这个误差,除了使用用户的三维坐标x、y、z之外,还要将钟差也作为未知量来进行求解。根据解方程原则,有四个未知数的情况下需要四个已知方程式求解。因此,为了计算出准确位置信息,用户至少要能同时收到四颗北斗卫星的导航电文

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终端接受到四颗卫星信号就可实现定位

图源:传感器专家网

03

导航系统的技术难点

要想导航系统很好地工作,有几个技术难点必须要解决,而这些技术也是北斗实现全球卫星导航定位能力的关键。

首先是时间的精准度问题。众所周知,重要行动前要对表,这样才能确保大家时间一致。同样,导航定位中,时间的精准度也至关重要。那么,北斗是如何保证时间的精准呢?

为了提供高稳定的时间频率基准信号,每一颗导航卫星都要搭载精度非常高的原子钟。由于技术要求高、指标严苛,我国原子钟产品曾经完全依赖进口,是困扰无数航天人的关键问题之一。后来,我国科研工作者经过不断努力,终于研制出了精度达到国际先进水平的铷(rú)原子钟。据说,该原子钟运行三百万年,误差都不超过一秒。

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北斗铷原子钟

图源:央视网

影响导航精准性的另一重要因素卫星覆盖数量,北斗是如何实现全球覆盖的呢?这里,我们以北斗三号为例,北斗三号卫星系统包含了GEO(地球同步轨道)、IGSO(倾斜同步轨道)和MEO(中轨道)三种不同的轨道。

GEO卫星相对地球静止,轨道高度35785km,单星覆盖区域较大,3颗卫星即可覆盖亚太大部分地区;IGSO卫星轨道高度与GEO相同,但存在轨道倾角,卫星星下点在本服务区内南北来回运动;MEO轨道高度21500km,是大部分导航卫星运行的轨道位置,需要多颗卫星组网实现全球覆盖。


这种混合星座的设计,能够保证亚太大部分地区,每时可见12-16颗卫星,全球其他地区每时可见4-6颗卫星。

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北斗包含的三种不同轨道 甲:MEO;乙:IGSO;丙:GEO

图源:公众号《中学物理叶子工作室》

目前,北斗面向全球范围提供定位导航授时、全球短报文通信、国家搜救三种服务;面向亚太地区提供星基增强、地基增强、精密单点定位和区域短报文通信四种服务。

经过多次试验分析,研究人员判断北斗可应用于测量、电信、水利、渔业、交通运输、森林防护、减灾救灾和公共安全等诸多领域,具有非常广阔的前景。

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作者:雷绪,资深军事爱好者,航天从业人士

编辑:一人白、小叮当

科学审核:马枊,西北工业大学博士毕业,上海机电工程研究所,20年相关从业经验

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来源:上海科技馆

编辑:牧鱼

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