北斗设计师:高精度300万年差一秒

2023-08-12 19:21:05
来源:互联网乱侃秀

众所周知, 目前全球只有4个全球性导航系统,分别是美国的GPS、俄罗斯的格纳斯、欧洲的伽利略、中国的北斗导航。

所以关于这4个导航系统,谁最牛的话题,从来就不曾停过,特别是中国北斗与美国GPS,更是经常被人来对比。


(资料图片仅供参考)

那么问题来了,中国北斗和美国的GPS,究竟谁最牛呢?

近日,有媒体采访了 北斗三号卫星系统总设计师、中科院微小卫星创新研究院副院长林宝军,林总设计师是这么说的:“北斗卫星的精度比美国GPS导航系统高约10倍,每300万年才会差一秒。”

他还说:“ 原来北斗的目标是争二保三。但现在来看,北斗系统整体核心指标已经超过GPS”。

很明显,林总设计师认为,中国的北斗,已经比美国的GPS更强了。

而其中最为重要一的点,精度比美国的GPS高约10倍,究竟是怎么得出来的呢?其实有一个关键的设备,那就是 星载原子钟。

我们知道卫星导航的定位,其实采用的是“到达时间差”原理,即卫星在天空向接收机发送带有位置、时间的信息,然后接收机接收到信号后,利用时间差和位置来定位计算。

位置是固定的,卫星发送的时间越准确,那么精度就越高。

美国的GPS采用的是 铷原子钟,这种铷原子钟美国当时不准出口到中国来。后来中国自研了铷原子钟, 三千万年误差1秒,性能超过美国GPS上的铷原子钟,是对方的10倍。

不仅如此,在北斗三号卫星上,还“豪横”地采用了“一星两钟”,即同时配置两个氢钟和两个铷钟。

这4个钟同时工作,互为备份,一旦其中一个出问题,立即切换至另外一个,切换 时相位误差仅为20皮秒(1皮秒等于一万亿分之一秒)。

这也是林宝军所说的,北斗精度高于美国GPS10倍的原因,因为计时的钟比对方精度高,这就是最核心的指标之一。

事实上,除了铷原子钟之外,中国北斗还有很多比美国GPS强的地方,比如采用 Ka频段这种测量型的星间链路技术,卫星之间可以通话,大大提升精度。

比如支持双向通信,支持短报文通信,这样可以应用于更多的场景,给用户提供更多的个性化的服务等等。

数据显示,目前国内销量的智能手机中,已经接近100%支持北斗了,而高德在去年就表示,调用日定位置量超2000亿次,比GPS还高30%。而目前北斗累计服务全球超过15亿人,覆盖全球超过230个国家和地区,毫不逊色于GPS了。

想当初,中国说要研制卫星导航系统,全球很多国家都在看中国笑话,觉得中国不可能研发出来,如今不知道脸有没有被打痛?

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