“天问”奔赴火星,地球生活又将如何被“北斗”改变?

2020-07-24 16:10:00 来源: 大众新闻 举报
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(原标题:“天问”奔赴火星,地球生活又将如何被“北斗”改变?)

2020年7月23日,长征五号遥四运载火箭在海南文昌航天发射场点火成功,这是长征火箭第340次发射,2003年,长征系列火箭曾将中国第一位宇航员杨利伟送入太空。这一次,它将踏上50年来最远的征程,将“天问一号”探测器送往火星,开启中国“探火”第一步!

探索广袤太空,既是追寻生命、能源和一切未知的奥秘,更是守望地球、创造美好生活的重要方式。“天问一号”迈入火星,踏进黑暗无垠的宇宙深处;不久前组网成功的北斗,则守卫着地球居民,为日常生活投射更多的光亮。

北斗,改变每一个行业

在农业领域里,北斗不仅提供简单的定位信息,还能与传感器技术、液压控制相结合,实现农业机械的全程自动化。

在交通出行上,北斗系统拥有精确到厘米级的定位能力,能实时跟踪公交、汽车等交通工具的行驶路径和时间,缓解交通堵塞、停车难等种种现实问题。未来,公交、火车、飞机等到站提示只会越来越精准,我们也可以更合理地把握出行时间。

至于北斗的独家秘笈,那就非“全球短报文通信”莫属。短报文是指,在卫星定位终端和北斗卫星或北斗地面服务站之间,能够直接通过卫星信号进行双向的信息传递,突破了原本GPS单向传递的缺点。这就保证了通信的稳定,也能在地震区、海上和沙漠无人区等恶劣通讯环境下,依旧提供有效的应急通信。

在金融系统中,北斗也发挥着重要的作用。我们都知道,金融是个争分夺秒的领域,北斗能为金融系统提供高精度授时,更重要的是,它还能提升交易的可行性和可追溯性,促进行业健康发展。

无论何时何地何种行业,北斗都在悄无声息地改变着我们的生活。这种强大的技能点背后都有哪些技能支撑呢?

高中数学Get北斗的工作原理

我们以定位导航为例,了解一下北斗卫星的三球交会定位原理,即只需三颗卫星,就可以实现地球上任何一点的定位。

为了方便理解,我们可以用高中数学知识来解释:在立体直角坐标系中,三维坐标(X,Y,Z)可以确定空间中任一点的位置。记住这个简单的原理。

现在我们来看北斗系统。首先,我们在地球任意位置,都可以搜索到至少三颗北斗导航卫星,我们将之称为A、B、C。在任一时刻,三颗卫星的坐标都是确定数值,我们假设为(Xa,Ya,Za)、(Xb,Yb,Zb)、(Xc,Yc,Zc)。

 

在导航过程中,信号传输所需时间为“T”,用它乘以电磁波的传播速度“C”,便可以得出用户与某颗卫星间的距离“L”。

 

已知三颗卫星的位置,用户到三颗卫星之间的距离,现在我们得求解用户的定位,我们假设它为(Xu ,Yu, Zu)。是不是很熟悉?没错,这是一个三元二次方程组。

 

虽然我们看起来挺复杂,但在北斗配备的强大算力面前,都是分分钟的小菜一碟。当然,也不要被这种简单所迷惑,毕竟单单保证信号的稳定传输,都依靠无数技术人员和时间的积淀。

商业选手上太空

航天昭示着未来的可能性,每一步微小的成果都可能改变人类社会的发展进程。因此,除了像北斗这样的“国之重器”外,无数商业航天企业都踏上了这条探索之路,他们以更低成本、更加便捷的方式为社会进步贡献力量,比如——天仪研究院。

作为中国首批商业航天公司之一,天仪研究院专注于研制面向商业市场的航天系统与负荷,通过微小卫星为国内外科学家、科研院所、企业和个人提供短周期、低成本、一站式的空间科学实验和技术验证服务,让“航天触手可及”。

截至2019年12月,天仪研究院已经成功发射18颗卫星,执行了10次太空任务,拥有50家商业用户,在卫星发射数量、技术研发程度等方面均处于国内民营公司的领先地位。

作为行业领先的商业航天机构,天仪研究院也获得诸多投资机构的垂青,其中包括联想控股旗下两家财投机构君联资本和联想之星,2015年联想之星曾投资天仪研究院的天使轮融,2018年君联资本领投天仪研究院的B轮融资。

从“北斗”到“天问一号”,它们是中国航天史上独特的印记。从1956年开始,中国从无到有开创航天事业,建设航天发射场,研制发射人造卫星、导弹,每一步艰苦且充满着荣耀。

1970年,中国第一颗人造地球卫星“东方红一号”在酒泉卫星发射场发射成功,中国跻身世界上第五个发射卫星的国家;2003年,中国第一位宇航员杨利伟乘坐“神舟五号”飞船成功升空绕地飞行,现在中国载人航天工程已经进入了“第三步”;2013年,“嫦娥三号”的无人探测车“玉兔号”成功登陆月球;2020年,历经26年成长的“北斗”系统“三步走”圆满完成,而中国火星探测的任务则刚刚开启。

这些前赴后继的探索,让闪耀着的中文名字,寄托着人类星辰大海的浩瀚梦想。

netease 本文来源:大众新闻 责任编辑:陈体强_NB6485
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