1.功能描述
无人操作时,球冠屏展示从卫星的角度看地球,地球缓慢地转动;投影运用多媒体介绍北斗系统的构成、星座种类及功能;伴随球冠屏中地球的转动,根据北纬39.4°(北京)能接收到最多信号的北斗卫星数量,卫星模型亮起灯光并变化。
转动手轮选择“定位授时”,再移动指针选择一个国家,球冠屏采用一个小故事来展示北斗的导航功能,投影配合演示北斗卫星的无人驾驶、导航及授时原理,同时点亮所选择国家能够接收到信号的最多数量的北斗卫星模型,三者结合展示出北斗导航系统的精准导航及授时的先进性。
转动手轮选择“短报文”,再移动指针选择短报文内容,球冠屏采用一个小故事来展示北斗短报文的功能和作用,投影配合演示北斗卫星的短报文原理,同时点亮所选择国家能够接收到信号的最多数量的北斗卫星模型,三者结合展示出北斗短报文的发送过程、原理以及在民生和应急救援等领域的应用。
转动手轮选择“高精度定位”,再移动指针选择高精度定位演示内容,球冠屏运用多媒体演示北斗系统精高准定位在智能交通、抗疫、安全监测等方面的应用,投影展示北斗卫星精准定时的原理,同时点亮当前所在地能够接收到信号的最多数量的北斗卫星模型,三者结合,共同展示出北斗系统精密单点定位在交通、无人机、环境监测等领域的应用和原理。
转动手轮选择“国际搜救”,球冠屏运用多媒体以新闻播报的形式,演示尼泊尔8.1级地震救援事件,投影展示北斗卫星国际搜救的工作原理,同时点亮事件发生地点能够接收到信号的最多数量的北斗卫星模型,三者结合展示出北斗系统在国际搜救中发挥的重要作用。
2.科学原理
北斗三号全球卫星导航系统全部是我国自主设计,由24颗中圆地球轨道卫星(MEO)、3颗地球静止轨道卫星(GEO)和3颗倾斜地球同步轨道卫星(IGSO),共30颗卫星组成。自2020年7月31日北斗三号全球卫星导航系统宣布启动全球服务以来,运行稳定、持续为全球用户提供全天时、全天候、高精度、高可靠的定位、导航和授时服务,定位精度为10米,测速精度0.2米/秒,授时精度为50纳秒,系统服务能力步入世界一流行列。
北斗卫星上一般搭载3到4台高精度(约0.3纳秒级)原子钟作为基准时间和频率源。卫星播发的电文中含有卫星星历和卫星时间与改正数,结合接收机接收卫星信号所得观测结果,通过求解方程组,就能够得到导航解。
北斗可提供短报文通信服务(SMS),这是北斗的独家秘笈。区域SMS采用RDSS体制,用户要向GEO卫星发出定位请求和信息,卫星转发至地面中心,地面中心完成用户位置解算,并将位置和相关信息通过卫星回传给用户。 北斗全球SMS服务,采用通信和导航相结合体制,通过MEO卫星实现全球覆盖。
北斗国际搜救服务(SAR)按照国际海事组织搜救卫星系统标准建设,利用MEO卫星为全球用户提供服务,北斗系统将有6颗卫星搭载搜救载荷,实现全球一重覆盖。在全球任何一个地点的用户,都可以向至少一颗卫星的信标发出求助信号。北斗将定位精度提升到米级,极大提高搜救精度和效率;此外,还设计反向链路,可向遇险人员发送反馈信息,告知其求救信息已被收到,可有效增强遇险人员的获救信心。
