分享 | 定位、授时、短报文,一堂课带你走近北斗导航系统

2018/9/20 15:06:45

来源: 钱学森图书馆

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说起“北斗系统”,你的印象是不是还停留在2008年——汶川地震救灾时,北斗一代设备发出了来自震区的第一条消息?

近期,在2018全国科普日钱学森图书馆的特别活动里,一群来自延安初级中学的六年级生在武子达和张凯渊两位老师的指导下共同体验了中国制造的“北斗卫星导航系统”,从导航的发展历史到卫星导航的基本原理,从导航的实际应用到动手组装一台地面的接收套件,用一堂科普实践课程的时间,一起走近“北斗卫星导航系统”,了解我们身边的“北斗卫星导航系统”。

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武子达老师首先从导航的基础知识开始课程的内容。卫星导航系统的发展源自于人类对于定位的需求。早期人类利用天空中恒星的位置来定位、定时衍生出来诸如星盘、六分仪、指南针等大量的导航工具。随着人类的不断探索,原有的导航工具逐步被现代导航技术所取代。

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卫星导航系统由空间、地面控制、用户终端设备三部分组成。我们所知道的北斗导航系统是一种全球定位系统,理论上讲,全球定位系统需要由至少24颗覆盖全球的卫星系统组成,可以保证地球上任意时刻、地点都可以同时观测到4颗以上卫星,保证用户确定自己的经纬度与高度。

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中国北斗卫星系统的发展分三步走:

  1. 试验系统,实现从无到有。成功发射GEO卫星,建成北斗卫星导航试验系统,提供基本定位、授时和短报文通信服务。

  2. 亚太组网,实现亚太区域服务。2012年建成由14颗卫星组成等额区域星座,区域服务覆盖亚太地区,并正式提供服务。

  3. 全球组网,实现全球服务。2020年建成由35颗卫星(5颗GEO,30颗non-GEO)组成的全球导航系统。

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之后,张凯渊老师带领同学们进行“北斗小时钟实验”。通过主控模块的搭建,显示模块、北斗模块与主控模块的连接,北斗天线与北斗模块的连接以及小时钟程序上传等步骤,同学们第一次通过信号转发器在室内接收到北斗信号,了解到北斗的三项基本功能之一——卫星授时。第一个成功的小组在9月15日15时29分接收到北斗信号。

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课外实践

没报名成功的同学们该怎么体验北斗卫星导航系统呢?很简单!

步骤一、准备一台苹果以外的手机

步骤二、安装一个测试软件,如“GPS状态”、“北斗伴”、“AndroiTS GPS Test Pro”等。

步骤三、找一个开阔的空地,打开手机“位置服务”

步骤四、打开软件

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五星红旗的原点就是我们的北斗了!

一起来晒一下你所在的地区能搜索到几颗卫星吧!

北斗离你一点也不远,只要用手机的位置服务,导航也好,找附近的外卖也好,北斗都在参与其中……

TIPS:在寻找开阔空地的时候要避开水面、高楼间、隧道、高架、树林、电磁环境复杂的地方。