本帖最后由 香菇少女 于 2020-7-1 15:02 编辑
好玩的、新鲜的、实用的“搞机资讯”都在这里,和所长一起去“搞ji”吧! ——最in科技所—— 随着火箭轰隆隆的巨响,23日9点43分,北斗三号最后一颗卫星在西昌航天发射场成功发射。标志着北斗导航系统正式完成全球组网能力,中国再也不用在导航系统上受制于人。北斗作为极其重要的基础设施,在如今的智能时代有着不可或缺的作用。而我们引以为傲的5G技术同样可以与北斗进行组合,发挥出更大的作用。本期所长就带你走近“北斗+5G”,看看他们究竟能碰出怎样的火花~
北斗导航的前世今生
1.沙漠中的伊拉克战争
1991年1月17日凌晨2点39分,静谧的伊拉克西部边境突然出现一阵轰隆隆的声音,9架武装直升机排成一队,导弹从低空穿过,直取两座预警雷达。夜晚被战火点亮,一场名为“沙漠风暴”的斩首行动,正式拉开序幕。
美军隐身战斗机携带着精确制导的穿甲炸弹,撕裂了巴格达内的防控系统;战斧巡航导弹划过天际线,伊拉克地面引导系统也被摧毁。仅仅一天时间,失去指挥的伊军战机就像无头苍蝇般横冲直撞,被全面掌握战场信息的美军精准打击,毫无还手之力。米格29战斗机甚至还没有起飞,就被精确制导导弹炸毁。
这一切,都要得益于GPS的应用——时任美国国防部长理查德·切尼就表示,“GPS对战争的胜利起到重要作用,伊拉克绝对不会想到,在没有任何地形特征的情况下,我军能够胜利地横穿西部沙漠。”当时,只有美国的军队拥有GPS技术,虽然只有15颗卫星,但其攻击力之精准,被称为“外科手术式的打击”。
是的,GPS,全球定位导航系统,虽然我们平时看地图、导航、高铁、飞机,甚至定外卖、叫滴滴、骑共享单车都离不开GPS应用。
2.美苏争霸,卫星技术迅速发展
1957年10月,前苏联发射了发射了世界上第一颗人造卫星,11月,搭载一只小狗的第二颗人造卫星也成功发射。这给美国带来不小的压力。着急忙慌的美国在12月上马“先锋号”火箭进行首次卫星试射,结果天不遂人愿,火箭起飞2秒钟就一头栽到地上,一场希望,化为一片火海。
一个月后,美国再度重振旗鼓,这一次,“探索者1号”人造卫星顺利进入太空。人类把目光投向广袤的宇宙,似乎证明自己最好的办法,就是征服太空。美苏太空竞赛如火如荼,苏联把加加林送上太空,NASA的经费也在燃烧,美元成吨成吨地砸下去,卫星一颗一颗地打上天。
上世纪70年代,在太空竞赛里如鱼得水的美国经过论证发现,可以通过人造卫星实现定位和导航功能,开始着手研制GPS苏联也启动了格洛纳斯卫星导航系统。艺高人胆大。美国开始将GPS应用于军事领域,用来定位导航、搜集情报、监测核爆、应急通讯。海湾战争,就是GPS技术的开场秀。
海湾战争之前,人们想象的战场,是刺刀,是炸弹,是核武器。海湾战争之后,世界恍然大悟,原来以高科技、信息化为主的现代化,才是未来的“战场”。
1958年,国家投入2亿的研发专款,请来竺可桢、钱学森、赵九章挂帅,要“搞自己的人造卫星”,奈何当时中国的工业和科技力量都有限,再加上三年经济困难,卫星计划不得已,调整为“大腿变小腿,卫星变探空”。
1960年,中国第一个土火箭在上海试射,这个火箭的头体分离装置是闹钟改的,点火装置是手电筒灯丝上的硝化棉改的,燃料加压是自行车打气筒完成的,弹道也用算盘来计算,草稿纸堆起来,足有3个半人那么高——火箭也才4米多高。
造武器不是问题,能不能打出去才是关键,于是,一度被搁浅的“人造卫星计划”,重新上马。到1970年,第一颗人造卫星东方红一号终于发射成功。全世界都听到了东方红的曲调,中国也成为了世界上第五个拥有独立发射卫星技术的国家。
当年的美苏斗法,让世界看到了导航系统的应用领域和想象空间,更重要的是,一个独立的卫星导航系统,对一个国家的重要性,不言而喻。于是,中国的“北斗卫星导航系统”,欧洲的“伽利略卫星导航系统”相继启动。由于国外的技术封锁,卫星导航系统的关键技术和设备几乎空白,只能自主研发,慢慢摸索。1994年1月10日,北斗一号正式立项,确定了“先区域后全球”的“三步走”计划。
2000年,北斗一号两颗卫星先后发射成功,主要在中国境内提供导航服务,校准精度虽然只有20米,但这意味着中国成为继美、俄之后第三个拥有自主卫星导航系统的国家。从2000年开始,中国联合欧盟,一起在国际电联呼吁,扩展卫星导航频率。
从2009年开始,北斗二号其他卫星不断升空,4年时间就成功发射15颗卫星,到2019年,北斗二号导航系统全面组网完成,可覆盖亚太地区。如今,北斗三号最后一颗卫星成功发射。今天,中国全部自主的北斗卫星导航系统终于全面建成,为世界提供了“中国方案”。
北斗+5G,可以碰撞出怎样的火花?
5G+北斗”是彼此赋能、增强彼此的关系。随着5G和北斗的到来,“北斗+5G”的应用技术也将纷至沓来,物与物相连的新应用被打开,也更“接地气”。
比如,在冬奥会首钢园区内,基于北斗的高精度定位技术已展开应用。无人驾驶中型巴士、无人驾驶大型清扫车、无人驾驶共享轿车等多种自动驾驶车辆已示范应用。这些无人驾驶车辆都是基于北斗提供的厘米级高精定位服务以及5G园区的建设,才能够实现运行。相关负责人介绍,在即将来临的2022年冬奥会,“北斗+5G”的技术也将被运用到的方方面面。
5G是智能化时代的基础设施,它高带宽、高速度、大容量、低功耗、低延时、万物互联、信息可感知、可调控。5G“极高速率、极大容量、极低时延”的特征,为满足未来虚拟现实、智能制造、自动驾驶等用户和行业的应用需求,提供基础支撑。而智能时代的“5G+北斗”可将这种PNT生物智能赋给机器和环境,发挥机器和网络环境的智能优势。
对于“5G+北斗”的发展路径,中国工程院院士刘经南也提出了“四步走”:
第一:实现北斗与5G基站的集成融合。基于这一步可拓展出更多新应用和新能力;
第二 :5G网络加载北斗地基增强信号,提供基于5G的地基增强时空位置服务,让5G网络本身不仅接收北斗信号,每个基站都有位置信息,也可以发出北斗的信号;
第三:构建远程实时控制和信息安全的“人-机-物”CPS融合系统,使虚拟空间、实体空间和人三者形成一个融合系统;
第四:实现室内外一体化的导航定位授时,实现陆、海、天、空、水下、室内都能入网、感知。
“5G+北斗”的结合,最重要的是实现信息的时空位置可感知、可计算、可量测、可控制。先进的5G搭配超前的北斗,产业融合将更智能,实现“5G+北斗”融合和相互赋能,有大量的机遇,也将迎来巨大的挑战。
只要你足够强大,到处都是朋友。
无论是曾经北斗面临的困境,还是如今华为面临的极限制裁,都不会击垮我们,而是激起一种独立自主、奋发有为的精神,一股“为有牺牲多壮志、敢教日月换新天”的勇气,和一种“问苍茫大地,谁主沉浮?”的自信。
出发吧,中国北斗,未来的征途,是星辰大海。
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