悄然爬进我们生活的事物太多了。有人是两耳不闻窗外事,有人是非自己兴趣所在,未有关注。
中国北斗也有几十年的发展历程了,科学家们呕心沥血,才换得如今的小有成就。但其实,它已经渗透入我们身边,默默无闻。
北斗有试验系统、区域系统、全球系统。在试验系统建成以后,很快就开始在国防和经济建设中进行广泛的应用,而且用户逐年增加。
如今的北斗试验系统已经在科学、渔业、救灾、国防中作出了很大的贡献,未来将会进入社会生活管理、农业、交通、工程等方方面面。
在渔业上,北斗系统能够针对不同种类的鱼群随着洋流定期洄游的特点,利用卫星定位来寻找某个点的鱼群,渔船和鱼群交汇就能捕捉到大量的鱼。同时,北斗导航的通信功能又能够在台风等海况不好的情况下进行求援和及时撤回,确保海上的安全作业。
在救灾上,作用也尤为重大。北斗的定位极其特有的短报文通信功能,可以及时把位置报给救灾指挥部。而在当地受到灾害的情况下,作为生命线的通信设施已经完全被破坏了,唯一有用的就是北斗系统,所以北斗的短报文通信在救灾过程中会发挥巨大的作用,比如近年来我们所知的汶川和舟曲。
另外,北斗试验系统还开发了基于北斗的森林防火系统,在防火车上装上具有通信功能的北斗定位接收机,可以随时引导车子和消防人员到火灾点就在,或者进行人员调度指挥。而在水资源方面,它可以实时监测和传递江河的水温等水情况,包括水污染、海洋浪潮等信息。而海潮信息应用更是广泛,科学上、工程上、民用上、渔业上等等。
大气环境监测主要应用于高原地区,基于北斗的气象监测站可将气象数据实时发送到气象中心,进行统一计算。气象预报首先需要广泛的区域资料。
在中国,国防应用是北斗系统的主要应用领域。基于北斗试验系统建立了北斗面向陆军的战场和训练指挥系统。包括战场精密武器时间同步协调指挥,飞机、火箭的实时位置、轨道确定,无论是对国家武器试验,还是各方面的改进都起到了很重要的作用。
北斗在国防上的应用,能使作战效能提高100-1000倍,作战费效比提高10-50倍,作战费用交换比降低20-100倍,大大提高国防能力和减少国防经济的负担。
而以上这些,仅仅是北斗试验系统的使用情况。当区域系统和全球系统建成以后,北斗的应用范围将更加广阔。
北斗作为GNSS一员,还能达到监测全球板块运动的作用,主要是为了预防地震灾害。将来的工程技术应用实现的可能性也非常大。如航天工程方面,北斗作为关键设备可为各类遥感卫星提供精密轨道位置。因遥感卫星要对准地面,甚至是地面上的某个地方,从而与地面精确匹配。
桥梁的施工监控,利用卫星定位技术能够在两个塔顶上,以及在桥面施工过程中间保持准确的对接,并在工程以后,进行桥梁负载变形的监测。
公路的碾压、大坝碾压,上方可给碾压机装上卫星定位接收机,顶上戴一个帽子就是天线,可以进行大坝碾压的控制,碾得平不平、直不直,碾多少遍,现在完全用机器来控制,保证质量。
国家的高铁,也可以运用北斗系统进行道路的建设、路基沉降的监测,利用北斗进行运行管理和运行安全监控。
精密农业也是个大有前景的领域。北斗的实时精密定位将应用于土地和农田的整理和管理,北斗终端装在拖拉机和收割机等农业机械上能够以0.1m的定位精度实现对农田的精密耕作。我们现在耕种面积是以亩为单位的,大概是660平方米,将来是以0.1×0.1平方米的精度水平进行工作。
另外,现在强调社会管理创新,北斗在这方面有很大的应用。首先是个人位置服务,目前是应用在汽车上,将来可发展到个人。在城市的管理、搜救、安全方面都可应用起来,进行部件管理,打造智慧城市。
弱势群体监护方面,配上接收机的话,可以准确地知道他的位置,并告诉公安系统包括监护者,从而实现实时监控。校园GNSS+RFID学生安全监控网,能够保护中小学生。一旦学生戴的校徽里面加了芯片,任何时候都知道他在哪里,而且这个信息可以通报给家长、公安局和教育局,如今已有北斗平安校园卡、儿童手表等正在使用中。
总之,全球卫星导航定位技术的应用领域,上至航空航天,下至工业、渔业、农业生产和日常生活,已经无所不在了。正如人们所说的:“GNSS的应用,仅受人类想象力的制约”。
另外,卫星导航定位的发展集成了现代最前沿的科学技术的发展成果,反过来也极大地推动了其他科学技术和各行各业的发展。现在已产生了导航学这样一个新兴的交叉学科,并成为世界上最热门的学科之一。
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