科學萬象 北斗導航

從廣袤無垠的沙漠，到繁忙的都市街頭，從深邃的大海到生機勃勃的農(nóng)田，北斗系統(tǒng)的應用已經(jīng)滲透到我們生活的方方面面。在接下來的科學萬象中，我們就將一起探討北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)，如何在不同領域中發(fā)揮它的關鍵作用，深入了解這項傲立世界的中國科技成就。

沙漠，一望無垠。同時讓300多頭駱駝在大漠戈壁中“閑庭信步”，會是什么感覺?以前，牧民們要騎著摩托車，在沙漠里漫無目的的四處尋找放養(yǎng)的駱駝，一找就是一天、兩天?，F(xiàn)在，一款“神器”讓牧民不再被這艱巨的任務困擾，還能實時掌握駱駝的位置，移動速度。

自古以來，中國就有星斗崇拜和星占之說，先民崇敬天象，并以天象變化預測人事吉兇。而北斗七星，在中國人心目中更是有著非常特殊的地位。

《史記·天官書》中說:“斗為帝車，運于中央，臨制四鄉(xiāng)，分陰陽，建四時，均五行，移節(jié)度，定諸記，皆系于斗”，可見，在中國古代，北斗就已經(jīng)成為了定方向、定季節(jié)、定時辰的標尺。

受這些“領航星”的啟發(fā)，我國開發(fā)了名為“北斗”的衛(wèi)星導航系統(tǒng)，它是繼美國全球定位系統(tǒng)(GPS)、俄羅斯格洛納斯衛(wèi)星導航系統(tǒng)(GLONASS不用讀)之后第三個成熟的衛(wèi)星導航系統(tǒng)。

北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)由空面段、地面段和用戶段三部分組成，可在全球范圍內(nèi)全天候、全天時為各類用戶提供高精度、高可靠定位、導航、授時服務，并具短報文通信能力。

2000年10月31日，北斗一號成功發(fā)射，北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)開始在中國提供服務。2008年汶川地震救災，北斗一號為災區(qū)傳出了第一條消息，傳遞了重要災區(qū)信息。2012年起對亞太地區(qū)提供服務。2020年年底覆蓋全球并全面投入使用。

既然，北斗導航已經(jīng)被廣泛運用，那你知道，北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)，它是怎么定位的嗎?

先想一想，在教室中，你是怎么確定位置的?是不是，第一行第三列，第三行第二列，這樣確定?同理，地球上的位置也是通過第幾行第幾列來確定的。只是它有一個專門的名字，橫的叫“緯度”，縱的叫“經(jīng)度”?？v橫交叉的點，組成一個坐標系統(tǒng)，知道了這個坐標，我們也就確定了位置。那么，誰能告訴我們所在位置的經(jīng)緯度呢?那就是北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)了。

運載火箭將北斗衛(wèi)星送達指定軌道后，衛(wèi)星開始向地面播發(fā)信號。由于太空中的北斗衛(wèi)星的位置均是已知的，因此可以分別計算出接收機到每一顆衛(wèi)星的距離。知道了接收機和衛(wèi)星的距離，接下來就可以計算接收機的位置了。通過接收機與四顆衛(wèi)星之間的一系列運算，我們就會知道自己的位置了。

在北京，數(shù)萬輛出租車已安裝應用北斗車載設備，電話、軟件叫車，用戶及交通主管部門可以實時掌控車輛運行情況及道路運輸狀況。我國從事海洋漁業(yè)的漁船與漁民眾多，使用北斗系統(tǒng)短報文功能，漁民能夠通過北斗終端向家人報平安，不光能知道“你在哪兒”，還能告訴你“我在哪兒”。每年春播期間，基于北斗系統(tǒng)的無人駕駛技術，大型農(nóng)機精準地進行起壟、播種等作業(yè)，有力提高了作業(yè)精度和作業(yè)效率。在湖北省神農(nóng)架林區(qū)，北斗巡護終端已使用多年，成為保護這片生態(tài)沃土的“忠誠衛(wèi)士”。