導讀:今年抗戰(zhàn)紀念活動成功舉辦的背后,離不開各種科學技術(shù)的支持,北斗系統(tǒng)也是功臣之一。在閱兵場面讓人震撼之時也心存疑問:1.2萬人的閱兵規(guī)模、數(shù)百臺裝備究竟是采取何種方式,才達到整齊劃一?除了大家所知的北斗導航用于閱兵訓練外,在閱兵中發(fā)揮重要作用卻還未被我們發(fā)現(xiàn)的北斗應(yīng)用有哪些?老編帶大家一探究竟……
中國北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)是中國自行研制的全球衛(wèi)星導航系統(tǒng),是繼美國全球定位系統(tǒng)(GPS)、俄羅斯格洛納斯衛(wèi)星導航系統(tǒng)(GLONASS)之后第三個成熟的衛(wèi)星導航系統(tǒng)。北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)(BDS)和美國GPS、俄羅斯GLONASS、歐盟GALILEO,是聯(lián)合國衛(wèi)星導航委員會已認定的供應(yīng)商。
北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)由空間段、地面段和用戶段三部分組成,可在全球范圍內(nèi)全天候、全天時為各類用戶提供高精度、高可靠定位、導航、授時服務(wù),并具短報文通信能力,已經(jīng)初步具備區(qū)域?qū)Ш?、定位和授時能力,定位精度10米,測速精度0.2米/秒,授時精度10納秒。
閱兵儀式上,600多輛軍車組成一個個方隊,整齊劃一地駛過天安門廣場:各方隊的等速時間誤差在0.3秒以內(nèi),相隔距離誤差在10厘米以內(nèi)。首次使用的基于北斗高精度導航定位的閱兵車輛訓練考核系統(tǒng)在這里發(fā)揮了重要作用。
這一系統(tǒng)的主要設(shè)備供應(yīng)商和項目具體實施方正是上海司南衛(wèi)星導航技術(shù)股份有限公司。今年年初,司南接到了閱兵指揮部的任務(wù),雖然在原理上和駕考系統(tǒng)一樣,但閱兵車輛訓練考核系統(tǒng)的應(yīng)用場景要復雜得多。除了系統(tǒng)處理的數(shù)據(jù)量大幅增加,還要解決車輛數(shù)據(jù)傳輸時的通訊干擾問題。
過去的閱兵車輛訓練,教練員往往通過目測和視頻回放發(fā)現(xiàn)問題,精確性和效率都不高。而這次,北斗系統(tǒng)能在車隊訓練過程中,實時顯示每輛車的精確位置和速度,提供的坐標數(shù)據(jù)誤差小于2厘米,速度數(shù)據(jù)誤差小于0.03米/秒,方向數(shù)據(jù)誤差小于0.1度,橫滾數(shù)據(jù)誤差小于0.2度。
教練員可以查看各項數(shù)據(jù),準確地發(fā)現(xiàn)各方隊和車輛存在的問題,并能在車輛行駛中實時指導駕駛員修正方向和速度。在北斗的幫助下,閱兵車輛方隊考核從訓練初期的70分左右,普遍提高到了90分以上。
北斗高精度定位測量技術(shù)助力閱兵
威武雄壯的三軍儀仗隊
8架教練機拉出8道彩煙
20架直升機飛成“70”字樣
使用北斗定位的人需要通過衛(wèi)星向地面服務(wù)系統(tǒng)發(fā)出定位請求,地面服務(wù)系統(tǒng)利用雙球定位原理解算出用戶的位置并發(fā)送用戶,這樣一來地面站可以獲知用戶的位置。而使用GPS的用戶只能知道自己在哪里,并不能讓別人知道自己的位置,這樣的好處是保密。
第二代北斗導航系統(tǒng)在具備了類似GPS的功能同時,依然保留了位置報告功能,用戶可以選擇是否公布自己的位置。正是這一功能為閱兵指揮提供了便利。
這次閱兵正式受閱1.2萬人,共編50個方(梯)隊。每個方隊的受閱人員都帶著北斗導航儀,如徒步方隊的一些人員配備的是一些定位手表,類似于小的北斗導航儀。所有方隊的位置都投影到顯示屏上,方隊與方隊之間,人與人之間的幾何關(guān)系就能非常明確、直觀地體現(xiàn),這樣指揮官在屏幕前就可把每個方隊及個人的位置看得很清楚,真正做到運籌帷幄之中,決勝千里之外。
北斗具備的精確空間授時功能還能解決受閱官兵的時間一致性問題。如果兩架飛機要在天空中交叉飛行,靠的是飛行員的高超技巧,同時也需要在時間上控制精準,北斗確保了時間基準的統(tǒng)一。
在閱兵之前,國家主席習近平和夫人彭麗媛在端門外廣場迎接出席大會的各國領(lǐng)導人等,出席紀念活動的嘉賓乘坐車輛準時、依次抵達,分秒不差。殊不知這背后其實是“警衛(wèi)車輛指揮調(diào)度系統(tǒng)”的功勞。
2013年,南京聯(lián)創(chuàng)科技集團股份有限公司與解放軍北斗導航的相關(guān)應(yīng)用科研單位簽訂戰(zhàn)略合作協(xié)議,自主研發(fā)了基于北斗的警衛(wèi)車輛指揮調(diào)度系統(tǒng),2014年被中國人民武裝警察部隊警衛(wèi)局選定為全國禮賓車隊系統(tǒng)。
大會安保指揮部通過該系統(tǒng),可以實時了解中外領(lǐng)導人的出發(fā)時間及行進位置。指揮部只需在調(diào)度中心的大屏上打開電子地圖,鼠標點擊某一地點,就能向車隊和路面交警的移動終端發(fā)出指示,標出下一個目標方向。通過該系統(tǒng)可以隨時通知車隊調(diào)整車速,確保車隊車輛準時到達會場。如果車隊行進快了,必要時可以多繞幾條街。如果行進慢了,也可以臨時通知抄近道,并且安排別的車隊繞行回避。這樣,再多的國家貴賓同時參與活動,都可以按照流程分秒不差。
10個英模部隊方隊的前面,由官兵擎舉7面旗幟受閱
此次是新中國成立以來第15次閱兵,首次由將軍引領(lǐng)受閱部隊,56名將軍領(lǐng)隊
有新聞報道說,北斗可以讓解放軍作戰(zhàn)效能提高100倍~1000倍,有那么神奇嗎?這種說法源于現(xiàn)代軍事學說里的“兵力倍增器”概念,通過數(shù)學模型來計算某種支援系統(tǒng)對作戰(zhàn)能力的提升程度。例如,空中加油機可以大幅延長戰(zhàn)機的制空巡邏時間,原來需要8架戰(zhàn)斗機完成的巡邏任務(wù),現(xiàn)在只需要4架戰(zhàn)斗機去完成,簡單地說,在這個典型事例里,空中加油機使原有兵力的效能提高了2倍。
衛(wèi)星導航對軍隊準確調(diào)度、部署的作用非常巨大,以往的慣性導航、地圖判讀方式,在精度和便捷性上與衛(wèi)星導航是無法比擬的。而且,現(xiàn)在很多武器彈藥都采用了衛(wèi)星導航制導(GPS制導),例如只需1萬元左右的成本就可以將一顆最佳投擲精度只有30米~40米的航空炸彈改裝成精度達到5米左右的GPS制導炸彈。一顆GPS制導炸彈的作戰(zhàn)效能相當于40~50顆普通航空炸彈,再考慮對飛機出動架次的影響,可以說GPS制導炸彈讓空軍執(zhí)行對地面點狀堅固目標打擊時的效能提高了不止1000倍。但這種簡單的計算不是在任何情況下都成立的,因為除了GPS制導炸彈,現(xiàn)在還有激光制導、電視制導炸彈等可供選擇。
所以,在總體軍力評估方面,100倍、1000倍這些準確的數(shù)字并無太大意義,數(shù)學模型始終無法模擬過于復雜的情況。但必須明確的是,北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)對中國軍隊的意義非常重大,是戰(zhàn)略級的。GPS是美國的系統(tǒng),中國軍隊不可能使用其軍碼。現(xiàn)在有了自己的北斗,解放軍終于可以在武器上推廣衛(wèi)星導航制導,打擊效能將得到極大提升。
北斗手表