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        衛(wèi)星之間也能聊天?

        2022-10-20 05:50:04二一,壯年聽雨
        環(huán)球人文地理 2022年9期
        關(guān)鍵詞:星間導(dǎo)航系統(tǒng)基準(zhǔn)

        “世上本沒有路,走的人多了,也就成了路”,百年前,魯迅這樣說道。如今,兩顆衛(wèi)星在距地兩萬多公里的高空,印證了這句話:太空本沒有路,傳的數(shù)據(jù)多了,也就成了路。

        衛(wèi)星和衛(wèi)星之間的這條“路”叫做“星間鏈路”,也稱為星際鏈路或交叉鏈路,是用于衛(wèi)星之間通信的鏈路。它可以將多顆衛(wèi)星互聯(lián)在一起,實現(xiàn)衛(wèi)星之間的信息傳輸和交換。

        近兩年,我國的北斗三號第一顆、第二顆衛(wèi)星拉開了北斗導(dǎo)航全球組網(wǎng)的大幕,并在太空鋪設(shè)了衛(wèi)星與衛(wèi)星之間的星間鏈路。北斗系統(tǒng)是中國迄今為止規(guī)模最大、覆蓋范圍最廣的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。這一系統(tǒng)可在全球范圍內(nèi)全天候、全天時為各類用戶提供高精度、高可靠的定位、導(dǎo)航、授時服務(wù),便利人們的生活。

        一個衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)由地面控制部分、空間衛(wèi)星星座和地面用戶設(shè)備等部分組成。北斗系統(tǒng)的空間衛(wèi)星星座已有50多顆衛(wèi)星,這些衛(wèi)星搜集信息實時傳輸給地面控制部分——基準(zhǔn)站?;鶞?zhǔn)站再將信息傳送給用戶設(shè)備,也就是人們的各種移動終端,完成信息傳輸。

        因為北斗系統(tǒng)很難像GPS那樣,在全球大范圍建立地面基準(zhǔn)站,如果想要為全球用戶提供服務(wù),實現(xiàn)全球信息的流通,就面臨著如何與境外衛(wèi)星建立數(shù)據(jù)傳輸通道的問題。為解決這一問題,在衛(wèi)星之間搭建的通信測量鏈路——星間鏈路閃亮登場,實現(xiàn)了衛(wèi)星與衛(wèi)星、衛(wèi)星與地面基準(zhǔn)站、衛(wèi)星與移動終端的鏈路互通。

        據(jù)西安分院北斗三號衛(wèi)星副總設(shè)計師張立新介紹:“我國在國土范圍之外的地面站很少,星間鏈路能夠讓我們看不見的、在地球另一面的北斗衛(wèi)星,與我們頭頂?shù)谋倍沸l(wèi)星取得聯(lián)系。星間鏈路技術(shù)在北斗上的應(yīng)用,將極大提高導(dǎo)航系統(tǒng)的工作效率,極大地降低地面臺站建設(shè)的費用。”

        這就是說,雖然我們“看不見”處在地球另一面的北斗衛(wèi)星,但通過北斗衛(wèi)星的星間鏈路,同樣能和它們?nèi)〉寐?lián)系。這樣一來,一個衛(wèi)星就能和其所在星座中的全部衛(wèi)星相連。人們依靠境內(nèi)的地面基準(zhǔn)站,就可以管理全球的衛(wèi)星,做到不出國門,就知天下事。

        當(dāng)然,星間鏈路并非只是“地面基準(zhǔn)站難以大范圍建設(shè)”的權(quán)宜之計,也是掌握“主動出擊”“自主導(dǎo)航”的關(guān)鍵。所謂自主導(dǎo)航,就是指“即使地面基準(zhǔn)站全部失效,50多顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星也能通過星間鏈路提供精準(zhǔn)定位和授時,地面用戶通過手機等終端仍舊能進行定位及導(dǎo)航。”也就是說,就算地面遇上突發(fā)事件,基準(zhǔn)站受到損害,與衛(wèi)星的聯(lián)系中斷,衛(wèi)星們也能通過星間鏈路發(fā)起“群聊”,相互之間進行通信和數(shù)據(jù)傳輸,維持正常運轉(zhuǎn),還能跳過基準(zhǔn)站的傳輸環(huán)節(jié),將信息直接傳送給用戶設(shè)備。

        除此之外,北斗三號的星間鏈路系統(tǒng),能與其他類型衛(wèi)星相關(guān)聯(lián),聯(lián)網(wǎng)的數(shù)量可達(dá)上百顆。這對于構(gòu)建我國的天基綜合信息網(wǎng),實現(xiàn)我國衛(wèi)星之間聯(lián)網(wǎng)具有不可小覷的作用。以遙感衛(wèi)星為例,遙感衛(wèi)星對全球的地面進行測繪,但只有衛(wèi)星經(jīng)過國土境內(nèi)時,才能將其收集到的圖片信息傳回地面,而在天基綜合信息網(wǎng)中,遙感衛(wèi)星就能夠以北斗導(dǎo)航衛(wèi)星的星間鏈路為“通道”,實現(xiàn)信息的實時傳輸,互通天地信息。

        除了北斗導(dǎo)航系統(tǒng),其他國家的導(dǎo)航系統(tǒng)也會使用星間鏈路來保證衛(wèi)星的正常運轉(zhuǎn)。此時,很多人就會疑惑:“既然大家都用星間鏈路,那不同國家的星間鏈路會不會互相干擾呢?”

        其實,每個國家的導(dǎo)航系統(tǒng)都擁有自己獨特的語言。中國的北斗導(dǎo)航系統(tǒng)使用的是“Ka頻段中速星間鏈路”,美國GPS導(dǎo)航系統(tǒng)使用的是“UHF頻段低速寬波束星間鏈路”,俄羅斯格洛納斯導(dǎo)航系統(tǒng)運用的是“S頻段低速寬波束星間鏈路”。簡單來說,就像有人說漢語,有人說俄語,有人說英語一樣,大家各聽各的,不會互相干擾。

        漫漫太空路,衛(wèi)星與衛(wèi)星之間相隔已經(jīng)不再遙遠(yuǎn)。如此,也就離人們所說的“天地之間萬物互聯(lián)”不遠(yuǎn)了。

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