“斗极卫星”现身北京高考做文题！那个常识点亮了……
◎ 科技日报记者 张盖伦
7月7日，前段时间刷屏的“斗极三号”，呈现在了高评语文试卷北京卷的做文题中。
“（斗极卫星导航）整个系统由55颗卫星构成，每一颗都有本身的功用，它们配合织成一张‘天网’，可办事全球。”标题问题要求考生从“每一颗都有本身的功用”切进，拔取角度写论说文。
图源：视觉中国
角度其实不刁钻，但利用的素材确实还冒着热气。6月23日，第55颗斗极导航卫星胜利发射，它是斗极三号全球卫星导航系统第三颗地球同步轨道（GEO）卫星。跟着该星进进预定工做轨道，斗极三号全球卫星导航系统星座摆设也全面完成。
领受到四颗卫星的信号即可实现定位导航
自1994年斗极一号系统工程立项至今，我国用26年的时间实现了59颗斗极卫星（包罗55颗斗极导航卫星和4颗斗极导航试验卫星）的发射。
中国工程院院士、中国卫星导航定位专家许其凤曾介绍，卫星导航的过程能够简要描述为：丈量用户到卫星的间隔，再操纵卫星的位置解算用户的位置。为获得较高精度的导航解，就需要丈量间隔切确、卫星位置准确以及卫星空间散布优良(较好的空间几何散布，能够削减位置解算中的精度衰减)。
中国航天科工集团二院研究员杨宇光告诉科技日报记者，从斗极二号工程起头，我国摘取了和GPS、俄罗斯格罗纳斯以及欧洲伽利略系统类似的导航定位原理，即卫星自己不领受空中用户信号，而是不竭向空中用户播发本身的导航星历。卫星只要“嘴巴”，次要“念叨”的 ，就是本身的速度、位置和时间等信息。
展开全文
“理论上说，空中的用户领受机只需要领受到四颗卫星的信号，就能将本身所处的位置和时间解算出来。”杨宇光表达，如许的系统能够为空中上无限多用户来供给办事，当然，前提是包管用户头顶上至少能有四颗导航卫星。
在导航卫星的范畴，还有一个词喊“几何精度因子”。那四颗卫星拉开的间隔越广，几何精度因子越小，定位精度就越高。所以，一般来说，统一时间统一区域内用户可见的卫星数量多，几何精度因子小的概率就更高，定位精度也会更高。
杨宇光说，绝大大都时候，用户可领受到信号的导航卫星，都不行四颗。“假设安拆了GPS测试类软件你就会发现，一般情状下，你头顶会有8-12颗导航卫星。”
三种轨道卫星助力全球定位
少数卫星毛病不影响整系统统
美国的GPS、俄罗斯的格洛纳斯和欧盟的伽利略系统，均摘用平均散布在3或6个轨道面的中圆轨道卫星(MEO，轨道高度约20000km)构成卫星星座。
和它们差别的是，斗极系统由三种差别轨道构成：中圆轨道、地球同步轨道（GEO）和倾斜地球同步轨道（IGSO）。IGSO高度与GEO不异，但其轨道面与赤道面的倾角为55度。在空中上看察，GEO卫星是静行不动的，IGSO卫星则由南向北运动，其一天的运动轨迹好像一个大8字。
许其凤曾介绍，在国内布设监测站，MEO卫星的可看测弧段约为 1/3，而 GEO和 IGSO卫星可达 80%-100%。
设想导航系统星座时，在选定卫星轨道后，还要停止卫星散布设想，更好能以起码的卫星称心笼盖区域内肆意时间、地点的导航精度。他在一篇论文中指出，仿实成果表白，优良散布的5颗GEO和5颗IGSO，共10颗卫星构成的卫星星座就能够称心建立笼盖亚太地域较高精度导航的要求。
以斗极三号的30颗组网卫星为例，有24颗在中圆轨道，3颗在地球同步轨道，还有3颗在倾斜地球同步轨道。
杨宇光介绍，MEO卫星是全球组网主力，它们绕着地球“满场跑”，能够给全球用户供给导航办事。同时，斗极卫星系统对亚太地域用户还有一个精度加强。GEO卫星和IGSO卫星的发射，可有效增加亚太地域卫星可见数量，为亚太用户供给更优良办事。
“现实上，我们的卫星导航系统设想是有很大冗余度的。”杨宇光强调，若斗极卫星系统中有一两颗卫星呈现毛病，不会影响整体工做。并且，斗极卫星系统内自己也含有多颗备份星。备份星可有效进步系统的可靠性和强健性，加强斗极导航系统持续不变供给办事的才能。
杨宇光表达，在完成组网后，斗极系统可在进一步提拔全球导航定位授时性能和区域短报文通心办事才能的根底上，实现全球短报文通信、国际搜救，以及笼盖中国和周边地域的星基加强和精巧单点定位办事。
确实，55颗卫星都很重要。在差别轨道上各司其职的它们，织就我国本身的导航收集。只是在卫星系统设想中，留出冗余度也是必需。在做文题中呈现的“斗极卫星”，不只是科技热点，也是让考生联络现实生活、展开联想和想象的素材。一位专家表达，标题问题表现了时代特色，但也其实不要求考生都成为“斗极卫星”专家，有感而发即可。
（本报记者付毅飞对此文亦有奉献）
来源：科技日报
编纂：刘义阳
审核：墨丽
末审：冷文生
科技日报记者 张盖伦
7月7日，前段时间刷屏的“斗极三号”，呈现在了高评语文试卷北京卷的做文题中。
“（斗极卫星导航）整个系统由55颗卫星构成，每一颗都有本身的功用，它们配合织成一张‘天网’，可办事全球。”标题问题要求考生从“每一颗都有本身的功用”切进，拔取角度写论说文。
图源：视觉中国
角度其实不刁钻，但利用的素材确实还冒着热气。6月23日，第55颗斗极导航卫星胜利发射，它是斗极三号全球卫星导航系统第三颗地球同步轨道（GEO）卫星。跟着该星进进预定工做轨道，斗极三号全球卫星导航系统星座摆设也全面完成。
领受到四颗卫星的信号即可实现定位导航
自1994年斗极一号系统工程立项至今，我国用26年的时间实现了59颗斗极卫星（包罗55颗斗极导航卫星和4颗斗极导航试验卫星）的发射。
中国工程院院士、中国卫星导航定位专家许其凤曾介绍，卫星导航的过程能够简要描述为：丈量用户到卫星的间隔，再操纵卫星的位置解算用户的位置。为获得较高精度的导航解，就需要丈量间隔切确、卫星位置准确以及卫星空间散布优良(较好的空间几何散布，能够削减位置解算中的精度衰减)。
中国航天科工集团二院研究员杨宇光告诉科技日报记者，从斗极二号工程起头，我国摘取了和GPS、俄罗斯格罗纳斯以及欧洲伽利略系统类似的导航定位原理，即卫星自己不领受空中用户信号，而是不竭向空中用户播发本身的导航星历。卫星只要“嘴巴”，次要“念叨”的 ，就是本身的速度、位置和时间等信息。
“理论上说，空中的用户领受机只需要领受到四颗卫星的信号，就能将本身所处的位置和时间解算出来。”
杨宇光表达，如许的系统能够为空中上无限多用户来供给办事，当然，前提是包管用户头顶上至少能有四颗导航卫星。
在导航卫星的范畴，还有一个词喊“几何精度因子”。那四颗卫星拉开的间隔越广，几何精度因子越小，定位精度就越高。所以，一般来说，统一时间统一区域内用户可见的卫星数量多，几何精度因子小的概率就更高，定位精度也会更高。
杨宇光说，绝大大都时候，用户可领受到信号的导航卫星，都不行四颗。“假设安拆了GPS测试类软件你就会发现，一般情状下，你头顶会有8-12颗导航卫星。”
三种轨道卫星助力全球定位
少数卫星毛病不影响整系统统
美国的GPS、俄罗斯的格洛纳斯和欧盟的伽利略系统，均摘用平均散布在3或6个轨道面的中圆轨道卫星(MEO，轨道高度约20000km)构成卫星星座。
和它们差别的是，斗极系统由三种差别轨道构成：中圆轨道、地球同步轨道（GEO）和倾斜地球同步轨道（IGSO）。
IGSO高度与GEO不异，但其轨道面与赤道面的倾角为55度。在空中上看察，GEO卫星是静行不动的，IGSO卫星则由南向北运动，其一天的运动轨迹好像一个大8字。
许其凤曾介绍，在国内布设监测站，MEO卫星的可看测弧段约为 1/3，而 GEO和 IGSO卫星可达 80%-100%。
设想导航系统星座时，在选定卫星轨道后，还要停止卫星散布设想，更好能以起码的卫星称心笼盖区域内肆意时间、地点的导航精度。他在一篇论文中指出，仿实成果表白，优良散布的5颗GEO和5颗IGSO，共10颗卫星构成的卫星星座就能够称心建立笼盖亚太地域较高精度导航的要求。
以斗极三号的30颗组网卫星为例，有24颗在中圆轨道，3颗在地球同步轨道，还有3颗在倾斜地球同步轨道。
杨宇光介绍，MEO卫星是全球组网主力，它们绕着地球“满场跑”，能够给全球用户供给导航办事。同时，斗极卫星系统对亚太地域用户还有一个精度加强。GEO卫星和IGSO卫星的发射，可有效增加亚太地域卫星可见数量，为亚太用户供给更优良办事。
“现实上，我们的卫星导航系统设想是有很大冗余度的。”杨宇光强调，若斗极卫星系统中有一两颗卫星呈现毛病，不会影响整体工做。并且，斗极卫星系统内自己也含有多颗备份星。备份星可有效进步系统的可靠性和强健性，加强斗极导航系统持续不变供给办事的才能。
杨宇光表达，在完成组网后，斗极系统可在进一步提拔全球导航定位授时性能和区域短报文通心办事才能的根底上，实现全球短报文通信、国际搜救，以及笼盖中国和周边地域的星基加强和精巧单点定位办事。
确实，55颗卫星都很重要。在差别轨道上各司其职的它们，织就我国本身的导航收集。只是在卫星系统设想中，留出冗余度也是必需。在做文题中呈现的“斗极卫星”，不只是科技热点，也是让考生联络现实生活、展开联想和想象的素材。一位专家表达，标题问题表现了时代特色，但也其实不要求考生都成为“斗极卫星”专家，有感而发即可。
（本报记者付毅飞对此文亦有奉献）
来源：科技日报
编纂：刘义阳
审核：墨丽
末审：冷文生