科学夜空的“北极星”
北斗卫星导航系统（BDS）是中国着眼于国家安全和经济社会发展需要，自主建设、独立运行的卫星导航系统，是为全球用户提供全天候、全天时、高精度的定位、导航和授时服务的国家重要空间基础设施。
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随着北斗系统建设和服务能力的发展，相关产品已广泛应用于交通运输、海洋渔业、水文监测、气象预报、测绘地理信息、森林防火、通信时统、电力调度、救灾减灾、应急搜救等领域，逐步渗透到人类社会生产和人们生活的方方面面，为全球经济和社会发展注入新的活力。
朋友们，那中国的GPS是什么时候开始研制的呢？从20世纪后期，中国开始探索适合国情的卫星导航系统发展道路。逐步建成北斗一号系统、北斗二号系统和北斗三号系统。到目前为止，已完成30颗卫星发射组网，全面建成北斗三号系统，提供全球的卫星导航服务。
在1983年，著名航天专家陈芳允院士提出北斗一号系统的设想；2000年，我国在西昌卫星发射中心发射成功两颗北斗导航试验卫星，完成了北斗一号系统的建设。截至2012年12月27日，北斗二号系统建成，开始对亚太地区提供服务。2018年，北斗系统面向“一带一路”地区提供服务。2020年，全球系统建设完成，向全世界提供服务。2035年 ，建设完善更加广泛、更加融合、更加智能的综合时空体系（PNT）。这种“空天地海覆盖的新技术新时空体系”，将成为深空、地面、海洋、室内全覆盖和多种技术手段融合的国家定位导航授时体系。为用户提供基准统一、无缝覆盖、安全可信、高效便捷的PNT服务。
2020年6月23日，西昌卫星发射中心，第五十五颗北斗导航卫星发射圆满成功。伴随这最后一颗静止轨道卫星（GEO）成功上天，北斗三号全球卫星导航系统完成全球组网。
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自此，一群来自中国自主研发的卫星得以覆盖全球信号源，形成一片“星座”海。达到这一成就，我们国家仅走了二十余年。北斗的建设成功体现了中国速度，也体现了我国特色社会主义制度的优势性。
朋友们，我们知道北斗卫星导航系统提供了精准的时间和位置服务。那么如此重要的北斗系统，你知道它是由哪几部分组成的吗？
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北斗系统由空间段、地面段和用户段三部分组成。空间段由3颗GEO卫星、3颗倾斜同步轨道（IGSO）和24颗中地球轨道（MEO）卫星等组成。北斗三号系统地面段包括主控站、注入站和监测站等若干地面站，以及星间链路运行管理设施。
主控站负责采集数据、编辑导航电文、诊断功能和调整卫星。注入站在主控站的控制下，将主控站提供的卫星星历、钟差、导航电文和其他控制命令注入到卫星存储系统，并检测注入信息的正确性。
监测站负责对每颗卫星进行观测，并向主控站提供观测数据。北斗系统用户段包括北斗及兼容其他卫星导航系统的芯片、模块、天线等基础产品，以及终端设备、应用系统与应用服务等。
我们知道了系统组成，那你知道北斗卫星离我们有多远吗？假如我有一双可以飞天的鞋子，按照操场一圈400米计算的话，需要跑53000多圈才可以接触到MEO轨道的北斗卫星（合计2.1万公里）。至于更高轨道的GEO/IGSO卫星，更是需要跑90000圈（合计3.8万公里）。
北斗独创的混合星座设计，既能实现全球覆盖、全球服务，又可为亚太大部分地区用户提供更高性能的定位导航授时服务。亚太大部分地区，每时可见约12至16颗卫星，全球其他地区每时可见4至6颗卫星，卫星可见性和几何构型较好。
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人造卫星其实是不会发光的。和行星与月亮一样，人造卫星的发亮来自其反射的太阳光，它的金属外壳和太阳能电池板都是很好的反射面。
我们看到的快速穿行于星座之间的亮点就是人造卫星，肉眼容易看见的卫星通常有一辆货车那么大，在300~500千米的高度以28000千米/时的速度运动，在两三分钟内就能穿越天空。
如果您有一具高倍望远镜，不妨试试能否在夜空里观察到我们科学家们呕心沥血搭建，属于我们自己的北斗卫星系统。
下一期，我们来讨论一下北斗卫星系统到底有哪些能力。各种资料数据的背后，体现了“北斗”的真正神奇，我们下期见。
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