北斗的科技創新

1、北斗系統自主創新有哪兩大特色呢？

從5年前開始提供導航服務以來，北斗系統不斷豐富和完善，已榮獲2016年國家科技進步特等獎，並入選2017年世界互聯網大會領先科技成果。

五年來，北斗二號系統連續穩定運行，相比2012年，定位精度由10米提升至6米。為增加系統穩健性，增加4顆備份衛星，其中2顆已發射入軌。

而2017年11月5日北斗三號系統兩顆衛星的組網發射，也揭開了北斗系統全球建設的大幕，目前衛星狀況良好。冉承其還在發布會上當場展示了衛星播發的B1C和B2a兩個互操作新信號圖形，並表示今天正式發布B1C和B2a信號介面控制文件（1.0版），北斗官方網站亦同步上線。

舉個例子，現在中國大部分漁船都加上了北斗終端，由於北斗具有位置報告和短報文服務功能，自2003年北斗系統向漁船開放至今，已累計搶救漁民超過1萬人，漁民都說「北斗是漁民的海上保護神」。

北斗的另一大自主創新特色是它的高精度服務。

根據相關人士稱，我們在中國境內建設了基於北斗的高精度『一張網』，這張『網』在今年上半年已經基本具備提供高精度服務的能力，可以提供米級、分米級的高精度服務，某些局部區域已經實現了厘米級的高精度服務。高精度服務會帶來整個傳統位置導航服務的革命性變化。

2、北斗導航是誰發明的

謝軍是北斗導航衛星全球系統首席總設計師，謝軍1982年畢業於國防科學技術大學電子技術系雷達專業，獲學士學位；1987年畢業於中國空間技術研究院通信與電子系統專業，獲碩士學位。歷任航天科技集團五院504所副所長、所長，北斗二號導航衛星總設計師。

現任北斗三號工程副總設計師、北斗三號導航衛星首席總設計師，北斗衛星導航系統工程副總設計師。2018年12月，入選感動中國2018年度人物候選人。2019年度中國經濟新聞人物。

人物經歷

1982年畢業於國防科技大學電子工程系雷達專業，同年到中國航天科技集團下屬中國空間技術研究院航天五院504所工作。

1987年獲五院通信電子專業碩士學位。先後擔任504所測試中心副主任、規劃投資處處長、副所長、所長等職務。

2004年1月——2013年2月，擔任五院北斗二號導航衛星系統技術負責人、總設計師。

2013年3月——，擔任五院總體部北斗二號導航衛星全球系統首席總設計師。

3、北斗精神是什麼

北斗精神是中國航天人在建設北斗全球衛星導航系統過程中表現出來的「自主創新、開放融合、萬眾一心、追求卓越」的新時代精神。以國為重是「北斗精神」的核心價值觀。

2020年7月31日，北斗三號全球衛星導航系統建成暨開通儀式在北京舉行。該系統已經向「一帶一路」沿線國家和地區億級以上用戶提供服務，相關產品出口120餘個國家和地區。

時代意義

北斗全球衛星導航系統是中國迄今為止規模最大、覆蓋范圍最廣、服務性能最高、與人民生活關聯最緊密的巨型復雜航天系統。

這是中國航天人在建設科技強國征程上立起的又一座精神豐碑，是與「兩彈一星」精神、載人航天精神既血脈賡續、又具有鮮明時代特質的寶貴精神財富，激勵著廣大科研工作者繼續勇攀科技高峰，激揚起億萬人民同心共築中國夢的磅礴力量。

4、我國的北斗系統現在取得了什麼重大成就？

北斗系統建設取得的成就體現我國集中力量辦大事的制度優勢。
北斗系統是黨中央決策實施的國家重大科技工程。工程自1994年啟動，2000年完成北斗一號系統建設，2012年完成北斗二號系統建設。
北斗三號全球衛星導航系統全面建成並開通服務，標志著工程「三步走」發展戰略取得決戰決勝，我國成為世界上第三個獨立擁有全球衛星導航系統的國家。目前，全球已有120餘個國家和地區使用北斗系統。

5、北斗三號的新科技採用了哪些新技術？

北斗三號的首批組網衛星(2顆)以「一箭雙星」的發射方式順利升空，它標志著我國開始正式建造「北斗」全球衛星導航系統。其中採用了原子鍾、星間鏈路最新的技術。

我們都知道，選定一個公認的時刻起點，按照固定的時間間隔累計，這就定義了時間。但問題就在於，這個「固定的間隔」里的「固定」，在不同的時期，人們對它的要求是不一樣的。 

在1960年以前，人們採用地球自轉的間隔作為形成時間的基礎，這就是世界時，它滿足了當時的需要。後來，人們發現，地球像是喜怒無常的孩子，其自轉速度忽快忽慢。最後，一部分科學工作者們不得不拋棄這個並不「固定」的「固定間隔」，因為它只能達到10-7次方的精度，這對於科學研究和進步而言已經是很大的誤差了。 

這可給科學家出了個難題，既然不能「固定」到底該怎麼辦？最後，他們想到了一種折中（和稀泥）的辦法。 

既然對於時間的要求因人而異，那麼，我們就創造一種兼有這兩種優點的時間尺度好了，於是，一種新的時間尺度——協調世界時（UTC）出現了。 

協調世界時的產生要注意兩個方面：原子時的秒長和世界時的時刻。如此操作，協調世界時的秒長忠實地反映原子時的秒長，但規定協調世界時與世界時的時刻差保持在0.9秒以內。如果時刻差將要超過0.9秒，就在協調世界時中加上1秒或者減去1秒（即所謂「閏秒」），使用這種方法來縮小兩者差距。 

導航衛星的原子鍾之所以被稱為衛星的「心臟」，原因很簡單。導航的目的在於定位，定位就需要距離，距離就需要用電磁波的傳遞時間乘以傳遞速度。 

傳遞時間的精度把握越高，意味著定位精度越高。每一顆衛星不斷發射包含其位置和精確到十億分之一秒的時間的數字無線電信號。衛星導航系統的接收裝置接收到來自於四顆衛星的信號，然後計算出在地球上的位置，誤差僅為100m左右。接收裝置將接收時間與衛星發射的時間進行比較，通過二者之差計算出遠離衛星的距離(真空光速定義值：c0=299792458m/s，假如衛星發射時間比接收時間晚千分之一秒，那麼接受裝置離衛星的距離就為299337.984m)。 

通過比較這個時間與其他三個已知位置的衛星的時間，接收裝置便能夠確定經緯度及海拔高度。由此可見，提高其原子鍾的精度對衛星導航質量有不可或缺的作用。 

北斗三號已經搭載了國內最先進的新一代銣原子鍾，北斗衛星導航系統總設計師楊長風說，新一代銣原子鍾天穩定度達到10-14量級，「這相當於300萬年只有1秒誤差」。 

而且，原子鍾的准確度在得到保證的同時，還需要兼顧穩定度。這就好比說老闆說了我們五點半下班，雖然每次都監視著你加班，但每次都盯到六點，把握得很准，並且不會有上廁所叫外賣的情況。而另外一個部門的經理有時候只盯到五點，有時候又盯到六點半，這都是不可取的。 

而北斗三號搭載的原子鍾，相較之前的銫原子鍾，其穩定性和漂移率等指標都有了極大的提升。雖然功耗上來了，但是保證了更高的精度，付出的努力都是值得的。 

衛星導航系統的建設離不開地面基站。地面部分的作用在於觀測衛星在軌情況、向導航衛星發布指令及矯正衛星姿態。通過建立基站，我們才能在地面上對衛星進行更好的實時監控。一旦衛星出現故障，更多基站意味著我們能更快對其進行回應並及時處理。這里我們將衛星導航系統在不能應用於導航與定位服務時系統對用戶發出警告的能力稱為導航系統的完好性。 

一般而言，在其他條件類似的情況下，建立的地面基站越多，高軌道衛星越多，其完好性也越大。由於較早起步，GPS在全球已經建立相當規模基站。相比而言，北斗的基站數量少很多。於是，為了加強北斗三號的完好性，我們採用了星間鏈路的方案。 

星間鏈路的概念並不新鮮，GPS也採用了這一技術，叫做Crosslink。該技術的大概原理是通過衛星間的相互通信，對衛星的運行狀態進行實時監控和調整。這就縮減了對地面基站的依賴度，並加強其完好性。通過該技術，GPS星座可以在失去地面支持情況下仍舊維持一段時間的正常運轉。 

但是GPS的Crosslink採用的是波束角較寬的UHF（Ultra High Frequency）頻段。理論上來說，當兩個衛星進行通信時，波束角越寬，意味著發送信息的范圍就越寬，衛星在發出信息時有更大幾率將信息發送給非目標衛星，這樣就容易造成信息泄露。而北斗採用Ka星間鏈路（Ka波段是電磁頻譜的微波波段的一部分，Ka波段的頻率范圍為26.5-40GHz。Ka代表著K的正上方(K-above)，Ka波段大致上的頻率范圍是30/20GHz。Ka頻段具有可用帶寬，干擾少，設備體積小的特點。常用於衛星通信），Ka頻率高，波束角相對比較小，也就是說能夠保證本衛星發出的信號只被想讓接收信號的衛星接收，不會發到別的衛星那兒，保密性得到加強。同時，更高的頻率也意味著衛星間通信的效率可以更高。所以，北斗三號的性能在未來的發展非常值得世界期待。 

6、北斗導航獨有的創新技術有哪些？

北斗-3相對其他4大全球定位系統,至少可以數出5個全球唯一

1.全球唯一的通導遙及搜效一體化的衛星導航系統

2.全球唯一標准位置服務精度優於5米的衛星導航系統

3.全球唯一能提供兩類區域星基增強服的衛星導航系統

4.全球唯一全星座開通了星間通信和測距功能的衛星導航系統

5.全球唯一可同時提供全球短報文和中國周邊大容量高並發報文通信的衛星導抗系統

北斗3的創新設計、服務能力、精度優勢、運行穩健構成了她強勁後發優勢和發展潛力,為世界同行欽羨,為一帶一路各國接受。無愧中國的北斗,世界的北斗,一流的北斗的美譽!體現了北斗導航,世界共享,品牌無雙!

北斗作為時空技術,既是對地球資源環境、社會經濟、人文動態及其變化信息感知認知,也是實現對所感知對象精準時空、調配管控不可或缺的賦能技術和智能技術。

7、北斗三號系統相比北斗二號系統，有哪些創新點？

北斗三號衛星相比於北斗二號衛星，有許多突出的亮點。
首先在服務區上，由北斗二號提供中國及周邊地區的服務范圍，擴大到將向全球提供服務。為此，帶來在衛星系統的設計上有一些新的要求，衛星的設計壽命也由原來的八年，變為現在提出大於十年的要求。
第二，在信號的導航設計上採用了新型的導航信號體制，北斗系統的用戶可以得到比較好的服務精度。同時，我們新型的信號體制也具有和其他系統兼容互操作的能力。
第三，這次採用了大量的國產化的一些器部件，包括元器件、關鍵的原子鍾，還有一些敏感器等部件。
第四，我們成功設計和將要驗證通過星間鏈路來實現整個網內衛星的精密的測量和數據的傳輸，同時星間鏈路對下一步發展我國的天基基礎設施可以奠定一個非常好的基礎。
與上一代衛星相比，北斗三號衛星更加小型化、集成化，但本事卻大了不少。北斗二號衛星為了產生用戶所需要的導航信號，一顆衛星上可能需要五、六台單機設備，但到北斗三號衛星上，基本上一台或兩台就可以完成任務。北斗二號MEO衛星，當時為了完成三頻導航信號功能，產品相對來講比較大一些，是2.1噸的水平。北斗三號完成同樣的功能，同時還搭載了一些其他功能，我們現在通過技術方案的變化，一顆衛星1噸多一點。
今天，全世界一半以上的國家都開始使用北斗系統。未來，中國北斗也將持續參與國際衛星導航事務，根據世界民眾需求推動北斗海外應用，開展國際交流合作。
據介紹，到2035年，我國將建設完善更加融合和智能的綜合時空體系，進一步提升時空信息服務能力，為人類走得更深更遠作出中國貢獻。

8、北斗系統完成，為何說北斗是中國近代最值得拍手的科技成果？

北斗系統的完成，北斗衛星的成功發射，也標志著我國在科學進步上有一個很大的提升，也能保證我國的國民安全。