你一定听说过北斗七星,七颗星星连起来就像是一个大勺子。在古代的时候,我们的祖先会根据北斗七星斗柄的方向来决定季节。斗柄指东,天下皆春,指南,天下皆夏,指西,天下皆秋,指北则天下皆冬。今天要讲的,是另一个「北斗」,与我们生活更加息息相关的北斗卫星导航系统。
它不像北斗七星一样只有七颗星,而是计划有 35 颗卫星,目前其中 23 颗卫星已经发射。北斗卫星导航系统是中国自主建设的卫星导航系统,而我们的北斗工程师们计划在 2020 年完成全部 35 颗卫星的发射计划。你可能好奇,既然有这么多颗卫星,要怎么保证每一颗卫星在自己特定的轨道上有序飞行呢?
这就要靠一张神奇的大网啦,也就是航天测控网。航天测控网始终掌握着航天器的「一举一动」,如果将太空中的航天器比作「风筝」,那么测控网中遍布全球各地的测控站和分布在海洋上的测量船就是牵住「风筝」的那一根根「线」,地面段指挥控制系统就像放风筝的人,通过这些看不见的「线」对航天器的飞行状态、有效载荷进行监视和控制。
那么建成现代「北斗」,又有什么用呢?首先我们可以随时随地定位,知道自己在哪里;其次能够在开车的时候查询路线,它甚至可以帮助交通部门进行道路交通管理。这仅仅是北斗系统功能的冰山一角,它还有很多你意想不到的用途,接下就和我们一起来探秘北斗导航系统吧。
那么究竟什么是北斗导航系统呢?它是怎么实现定位的呢?这就要从 GPS 说起啦,GPS 是美国的导航定位系统。在 1957 年的 10 月 4 日,前苏联发射了人类历史上第一颗人造地球卫星,开创了人类的空间世纪,当时的美国与前苏联同属世界大国,对这颗卫星自然是密切关注。
有一天,美国一位名叫比尔·盖伊的数学家和一位叫乔治·威芬巴赫的物理学家,他们在霍普金斯应用物理实验室里发现了这颗卫星的频率出现了变化,这两位科学家在地面上架设了多部接收机,并根据接收到的信号的不同推算出了这个卫星的具体位置。这也就是说,他们实现了对苏联卫星的定位跟踪。
当时的实验室主任弗兰克在做海军的一项研究,研究内容正是研究如何知道茫茫大海中军舰的具体位置。听到两位科学家的汇报后他眼前一亮,既然你们能够发现卫星在哪里,如果把思路反过来,卫星就能发现你们在哪里,也就能够定位海军军舰定位啦!这也就成了卫星定位的基本原理,同样这也
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