2020 年,尽管被疫情所标记,但就 GNSS 世界而言,仍然在全球系统和新的基础服务层面上发生了重要事件。 GSA 报告首先概述了最新发展和未来趋势。目前,全球四大系统格局已经巩固:GPS、格洛纳斯、伽利略和北斗(图1)。伽利略和北斗系统均已全面投入运行,目前中地球轨道 (MEO) 轨道上共有超过 100 颗 GNSS 卫星,世界各地的每个用户都可以看到大量卫星。但这种情况并不是一成不变的:虽然两个历史悠久的 GNSS,GPS 和 GLONASS,继续进行现代化升级(GPS 发射了第三代 GPS-III 卫星,GLONASS 部署了 GLONASS-K 卫星,也以卫星模式运行),
2017 年 11 月 第三次中美民用航天对话在北京举行。 2017 年 12 月 中国卫星导航办公室和空间与先进技术办公室签署关于北斗导航卫星系统和全球定位系统 (GPS) 之间民用信号兼容性和互操作性的联合声明。
北斗卫星导航系统是国家重要的空间基础设施,可为各类用户提供高精度、全天候的定位、导航和授时服务,对导航定位服务精度、信号连续性、系统可用性等有很高的要求(刘建军等,2021)。综合考虑全球覆盖范围、应用价值和成本,国际上各主要全球导航卫星系统一般采用高度20 000km左右的中圆轨道。北斗卫星轨道主要包括倾角0°和55°的中圆轨道、地球同步轨道和倾斜地球同步轨道(夏立,2021;Morley等,2016),这些轨道位于外层地球辐射带的中心或外侧。太阳活动可以诱发空间环境的动态变化和卫星异常,包括充放电效应、单粒子效应和总剂量效应等。 NOAA/SEC从1984年至1992年共记录到954次GPS在轨异常,其中大部分是由单粒子效应和充放电效应引起的。美国GPS卫星太阳能电池阵的退化速度比预想的要快。研究表明,除了粒子辐射的位移损伤外,放电效应强化的太阳能电池阵表面污染应是一个重要诱因。欧洲GIOVE-A卫星上的OBC386计算机在2012年3月的太阳风暴中受干扰的概率是正常卫星的10倍。北斗二号的992次在轨异常中,疑似由充放电和单粒子效应引起的卫星异常约占80%。可见,运行在中高轨道的卫星易受空间环境影响,但缺乏对轨道辐射环境的监测,限制了我们对空间环境分布及其变化机制的认识。通过搭载辐射环境及影响监测探测器于导航卫星上,可充分利用轨道分布均匀、卫星数量多的优势,对中高轨道空间辐射分布及扰动进行全面监测,为中高轨道空间辐射环境监测提供支撑。
测量 • 利用 Trimble HD-GNSS 技术更快更快速地测量点 • 利用 Trimble SurePoint 电子倾斜补偿提高测量效率和可追溯性 • 使用 Trimble CenterPoint RTX 卫星提供的改正数据进行全球厘米级定位 • 利用 Trimble xFill 技术减少因无线电信号丢失而导致的停机时间 • 先进的 Trimble Maxwell 6 Custom Survey GNSS 芯片,具有 440 个通道 • 利用 Trimble 360 GNSS 跟踪为您的投资提供面向未来的保障 • 同时跟踪的卫星信号: –– GPS:L1C/A、L1C、L2C、L2E、L5 –– GLONASS:L1C/A、L1P、L2C/A、L2P、L3 –– SBAS:L1C/A、L5(对于支持 L5 的 SBAS 卫星) –– Galileo:E1、E5a、E5B –– 北斗(COMPASS):B1、B2 • CenterPoint RTX、OmniSTAR HP、XP、G2、 VBS 定位 • QZSS、WAAS、EGNOS、GAGAN • 定位频率:1 Hz、2 Hz、5 Hz、10 Hz 和 20 Hz
摘要:针对地质环境及灾害特点,本文利用微电子、无线通信、薄膜太阳能供电等技术,结合轻量化工艺设计,提出了一种基于LoRa的地质灾害快速监测系统新方案。该系统基于STM32F103嵌入式微处理器和LoRa的SX1278模块,采用星型自组网设计,构建通信距离远、数据传输稳定可靠的监测系统。系统可实现灾体多项监测参数的实时数据采集,并通过LoRa/GPRS/北斗卫星将监测数据传输到数据中心或专用数据接收终端,为专家分析决策提供数据支持。该系统具有功耗低、传输距离远、自组网、通信稳定可靠等特点,在地质灾害监测领域具有广泛的应用前景。
随着全球导航卫星系统 (GNSS)、区域导航卫星系统 (RNSS) 和星基增强系统 (SBAS) 的进步推动定位、导航和授时 (PNT) 精度和弹性的提高,太空导航正在快速发展。GPS、GLONASS、伽利略和北斗等主要 GNSS 星座正在不断升级其系统,增加新功能,包括增强信号结构、卫星间链路和扩展服务。与此同时,QZSS 和 NavIC 等区域系统正在朝着更大的独立性和改进的功能发展。这些进步在卫星 PNT 系统易受干扰和欺骗的时代变得日益明显。同时,对替代 PNT 技术(例如低地球轨道 (LEO) 卫星系统和地面创新)的研究和开发正在获得动力,以确保提供可靠的导航服务。
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∗ 钱继伟博士是新加坡国立大学东亚研究所高级研究员,刘伯建先生是该研究所研究助理。1 BBC,“北斗:中国发射最后一颗卫星挑战 GPS”,2020 年 6 月 23 日,BBC 新闻网站,网址为 https://www.bbc.com/news/business-53132957(2020 年 10 月 6 日访问)。2 Andrew Jones,“天问一号发射火星探测器,标志着中国行星际探索的曙光”,2020 年 7 月 23 日,太空新闻网站,网址为 https://spacenews.com/tianwen-1-launches-for-mars-marking-dawn-of-chinese-interplanetary-exploration/(2020 年 10 月 5 日访问)。3 John Agnew 和 Stuart Crobridge (2002)。掌握太空:霸权、领土与国际政治经济学。伦敦、纽约:劳特利奇。4 在2020年成功发射长征五号B火箭之前,中国被认为是航天技术竞争的第二梯队。参见人民画报,《中国载人航天工程迈向第三步 长征五号B火箭成功》,2020年8月11日,人民画报网,网址为http://www.rmhb.com.cn/yxsj/zttp/202008/t20200811_800217294.html(2020年11月1日访问)。
航天能力已成为经济发展、科学发现和技术进步以及国家安全的关键推动因素和重要力量倍增器,同时也赋予了国际声望,中国和阿拉伯国家都在航天领域志存高远,并取得了长足的进步。自 21 世纪初以来,中国完成了一系列具有里程碑意义的壮举,例如 2003 年将第一位中国人送入太空,2019 年嫦娥四号机器人飞船在月球背面软着陆,2020 年北斗三号 (BDS-3) 导航卫星系统建成,2021 年祝融号成功登陆火星,以及 2023 年天宫中国空间站竣工,等等。与此同时,以阿联酋和沙特为首的海湾阿拉伯国家作为中东地区的重要组成部分,大力投入航天活动,在航天应用、载人航天、深空探索等领域取得了令人瞩目的成就,其中阿联酋将于2021年将“希望号”探测器送入火星轨道,2023年将迎来沙特女性首次访问国际空间站。