遥遥领先!中美俄导航精度断崖,美0.1米,俄1.5米,北斗有多少

职说咱怎么增长 2024-08-17 14:11:08

前言

现如今科技飞速发展,而战争无疑是推动科技发展的第一因素,因为战争会推动军事科技的发展,而军事科技在过一段时间之后向民用科技发展。

卫星就是这么发展而来,而现如今世界公认的航天强国只有三个,那就是中美俄三家,但是在卫星定位方面,中美俄的卫星定位精度呈现出断崖式的差距。

美国的精度可以达到0.1米,俄罗斯的精度可以达到1.5米,那么中国北斗的精度能够达到多少呢?

美苏太空竞争

在上个世纪五十年代到七十年代,美苏两国在冷战期间为了能够战胜对方,双方在航空领域进行了大规模的竞争。

1957年,苏联制造出了首枚人造地球卫星,这是苏联“成功”的标志,也让美国人的心凉了半截。

但美国怎么也想不到,就在人造卫星发射四年后,苏联的加加林就乘坐着一艘载人飞船,登上了太空。

这下就让美国忍不了了,首先太空竞争是美苏之间竞争的重点领域,而前苏联抢先一步取得了如此大的成就,让其在国际上影响力大大增强。

看到苏联已经做到如此地步,美国也开始担心了,于是陷入困境的美国人开始关注起了月球,毕竟自己再去太空就不能算第一了,只能登上月球,才能扳回一局。

1969年7月,阿波罗号登陆月球,关于阿波罗登月的传闻有很多,但我们暂且不论真假,在当时这一举动确确实实让美国影响力大增。

之后,美苏两国又在各种领域展开了竞争,但是也恰恰是因为这一次的竞争,让全球的航天科技有了长足的进步。

信息来源:澎湃新闻 2020-11-4——“四史”关键词|冷战时期美苏是如何在太空中“过招”的?

格洛纳斯卫星

俄罗斯研制的“格洛纳斯”卫星导航系统时间要回溯至苏联时代,那时苏联发现了美国正在进行GPS的开发。

苏联不想被美国甩在后面,也不想依靠美国的GPS,于是他们也开始建造自己的卫星导航系统,按照原计划,格洛纳斯将包括24个可工作的卫星,3个备用的,全天时的,不间断的进行准确的导航和定位。

苏联也在高纬区域选择了一些地方建立操作基站,以满足这一愿景,在1982年,苏联先后发射了三颗实验卫星,但那时候的科技水平还不够高,这使得较早的一批技术确认卫星在轨道上的平均寿命只有一年,远远低于美国。

1985年后,苏联又发射了多枚卫星,即便因为科技的发展,使用寿命相较于之前有一定的提高,但是也仅仅只提升了两个月。

在苏联崩溃之后,俄罗斯陷入了衰退,国防预算急剧减少,使得格洛纳斯导弹的研发变得十分艰难,计划中的许多操作基站以及地面通信系统都不得不暂时停止,格洛纳斯卫星的开发也因此搁浅。

据统计上世纪90年代,格洛纳斯在轨运行的卫星仅有8枚,比预计的要少得多,直至21世纪之初,俄罗斯的经济状况有所改善,并开始恢复对太空产业的投资。

历经数十年的努力,2011年格洛纳斯首次完成了建造,并搭载了31枚在轨卫星,使其世界范围内的覆盖能力得到了大幅提高。

第一代“格洛纳斯”卫星对俄罗斯进行了一定程度的导航和定位,相对于最初的设想,目前建造的格洛纳斯卫星在1.5m左右的位置精度和0.1 m/s的飞行速度,已经能够满足民用需要。

虽然格洛纳斯在性能上还不如美国,但是它已经是俄罗斯和周围国家的一个主要的 GPS定位系统。

信息来源:界面新闻 2021-6-8——俄罗斯格洛纳斯全球导航卫星系统精度2030年后将达10厘米

GPS

1958年,美国的科学家展开了一个似乎是不可能完成的工作,那就是研究怎样使用人造卫星来实现准确的位置。

这一看起来难以实现的梦想,后来发展成为我们现在所知的GPS,15年之后,在1973年,全球定位系统的研制工作正式开始,这是一个耗资庞大、技术复杂的工程,但是美国政府却坚定不移地进行着。

直到1980年代,全球定位系统才得以应用,但是它最初的主要用途是为了满足军队的需要,这种具有革新意义的科技并不为一般人所知。

1990年代,由于冷战后,全球定位系统逐步对公众开放,这一决策为全球定位系统的商业应用和技术革命奠定了基础。

全球定位系统的中心是一张巨大的24颗卫星网,它分布于六条不同的轨道,保证了地球的每个角落都可以收到四颗卫星的讯号。

军事全球定位系统可以精确到0.1米,民用全球定位系统也可以精确到10米左右,这已经足够了。

美国政府一直在投资于全球定位系统的升级与更新,以维持其科技的领先优势,而全球定位系统在1991年的波湾战争中第一次被运用于大型军事作战。

在2003年伊拉克战争中,全球定位系统已经成为美国精准打击系统的重要组成部分,它极大地提升了美国军队的战斗效率,并降低了大量的平民伤亡。

而在民用方面,全球定位系统的用途更是惊人,从科研研究到地质勘查,到救灾救灾,都离不开全球定位系统。

在日常生活中,如车辆导航、户外锻炼等,全球定位系统已经走进了我们的生活,全球定位系统每年给美国带来960亿美金的经济效益,而且还在持续增加中。

到2019年为止,全球定位系统的覆盖面积已达791万平方公里,是世界上最大的一颗卫星,但全球定位系统的巨大成功,也引发了一种新的国家安全问题,即对全球定位系统的控制将会成为一种潜在的战略武器。

也正是看到了拥有独立卫星导航系统的重要性,再加上我们曾经在美国手上吃过卫星定位的亏,这才促使我们国家大力发展自己的卫星导航系统,那么我国的北斗卫星精度能达到多少呢?

信息来源:观察者网 2023-10-17——美媒称GPS系统延迟升级、中俄迎头追赶,GPS恐难保“黄金标准”地位

北斗导航

我们中国的北斗卫星,经过地基基站的加固,在高速移动的情况下,可以达到亚米级,即0.4-0.5米。

而在无人机等交通工具的正常动态范围内,可以实现厘米级的高精度定位,但并非所有普通民众都能获得,还需要借助相应的提升系统。

但即使如此,能有这样的成绩,也已经很了不起了,中国的北斗系统,在经历了千辛万苦之后,终于实现了从无到有,从弱小到强大的跨越。

中国在1994年就已经获得了国家的授权,开始了对“北斗”的研究,在发展初期,不仅面临着频谱资源的竞争与兼容等难题。

而且在那个时候,国内的卫星导航市场已经被外国的导航系统所垄断,很多高端的卫星导航装备也很难引进。

但是,中国在“三步走”的基础上,坚持自主创新,探索出一条符合我国国情的卫星定位技术路线。

在此期间,中国宇航员克服了高科技攻关,实现了星载原子钟、星载信号传输、多星高精度协作等一系列难题。

那个时候,美国还在世界上占据着绝对的优势,而中国的北斗卫星却在全球范围内,掀起了轩然大波。

目前,中国北斗导航技术已不再局限于国内,而是面向全球,联合东盟和阿盟等区域性机构,发布了“北斗”在智慧城市和公共安全等方面的应用,并在亚洲、非洲和拉美进行了示范。

信息来源:光明网 2024-1-18——中国“北斗”30年:闪耀星空 服务世界

结语

中美俄三个国家的卫星定位系统虽然在精度上仍有差距,但随着科技水平的提高,这一差距也在逐步缩短。

中国北斗系统正在以令人惊叹的速度奋起直追,在定位精度、服务质量等方面都取得了令人瞩目的成绩,显示出较强的国际竞争力与发展前景。

0 阅读:0

职说咱怎么增长

简介:感谢大家的关注