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中科院最年轻研究员徐颖:想破解北斗军码 不如去研发时光机
关键字: 北斗 徐颖破解北斗“在安装北斗系统后,我们国家的精确打击,由上千米变到几十米这样一个量级范围,连小动物也被吓坏了”;“如果想破解军码系统,我们可能建议一些更简单的方式,那就是造时空穿越机穿越回到北斗军码设计的时候在旁边偷听好了。”这些“语录”,出自中科院最年轻博导徐颖的演讲。
83年出生的徐颖,已从事北斗相关研究工作十余年
83年出生的徐颖,已从事北斗相关研究工作十余年,是中科院光电研究院建院以来最年轻的研究员和博士生导师。6月25日,“中国科普博览”网站发布了她关于北斗导航的演讲视频,文字实录如下:
“北斗”是什么?
卫星导航系统,它是距离我们一群两万公里的星星,它们不会发光也不会发热,甚至肉眼没有办法观察到它们,为我们提供着位置服务。卫星导航系统简称为 GNSS系统,在GNSS俱乐部中一共有4位VIP会员,除了大家所熟知的美国GPS系统以外,包括俄罗斯的GLONASS系统、欧盟的伽利略系统以及我 们国家自主建设的北斗卫星导航定位系统。
北斗卫星导航定位系统,是我们国家自主建设的卫星导航定位系统,现在正处在建设和应用推广的阶段,由五颗静止轨道卫星,和30颗非静止轨道卫星组成,北斗卫星导航系统预计将在2020年左右提供一个全球性的服务。
争抢频率资源,抢发卫星
在GNSS俱乐部中,会员小伙伴们最关心的是什么?大家最关心的频率资源问题。频率资源是一种国际上公用的资源,频率资源不是你想买,想买就能买的,所有频率资源都要向国际电联提出申请,由国际电联进行划分。就像我们高速公路车道一样,每一个系统都有它自己的车道,不然的话大家会发生撞车的情况。
2007年4月14日,我国“长征三号甲”运载火箭成功发射北斗系统第一颗卫星
在卫星导航系统建设的初始阶段频率资源相对比较充沛,建设相对比较早的GPS系统和GLONASS系统不存在频率资源的冲突问题。到了北斗系统和伽利略系统建立的时候,频率争夺战就非常明显了。当时伽利略系统其实提前申请了这个频率资源,但是大家知道后来欧洲出现了经济危机,所以伽利略系统资金链断了,他们当时发射了这个卫星,占领了这个轨位,但是并没有发射这个频率的信号。根据国际电联“先到先得”的规定,哪一个国家能够先把这颗卫星发射上去,并且这个卫星向下发射了这个频率的信号,以后这个频率资源就是你的了。
在这样情况下,2007年4月17号就是北斗所申报的频率资源的最后期限,所以要求北斗试验星必须提前发射,这在我国航天史上是非常罕见的。
通常卫星发射只有延迟,没有提前,因为提前会带来一系列的问题。但是经过各个部门的配合之后,为了争夺这个频率,在4月14号的时候,这一颗火箭已经成功在发射中心准备进行发射了。在4月14号的凌晨4点07分,现场又发现新的问题,火箭有一个连接器没有按照规定脱落,如果三分钟内不能解决这个问题的话,对火箭、卫星甚至发射场都会是灭顶之灾。
当时的发射指挥员在一分钟之内下了7道指令,4点07发现的问题,4点11分的时候,火箭带着我们北斗试验星成功升空。4月14日发射了北斗试验星,4月15号时候卫星实现变轨,4月16号卫星开始向下发送信号,在距离4月17号北斗申请的频率资源失效前24个小时内,中国正式启用了北斗申报的频率资源,也就此拉开了北斗全球系统建设的帷幕。
在一个风雨交加,电闪雷鸣的夜晚大家喜欢做什么事情?我自己比较喜欢看恐怖片,那样比较有感觉嘛,有一种说法是,雷电和恐怖片更配哦。那么雷电和什么不般配呢?不错,就是卫星发射。卫星发射的时候,火箭箭体中装满了燃料,一点点火花就能引起箭体的爆炸。1987年,美国大力神火箭就曾在大雨中发射,升上天空一分钟后就在空中遭到雷击,发生了爆炸。
所以,通常遇到雷电的时候,卫星发射是会推迟的,但是在2011年7月,北斗第9颗卫星发射时也是一个电闪雷鸣的天气,它却在等待着发射,为什么明知山有虎偏向虎山行呢?
这是因为北斗系统不是一个单颗卫星,而是一个组网星座。对于组网星座而言,每一颗卫星都要有既定位置,北斗系统不仅要求把这颗卫星发射到哪一个轨道,还要求这一颗卫星在轨道中的既定位置,要满足这样的条件必须有发射窗口,而这一天就是一个不可多得的发射窗口,如果错过这天的机会,有可能推迟四个月,甚至推迟一年才能够迎来新的一个窗口。
北斗系统当时正在如火如荼建设过程当中,如果推迟发射的话,进程必然会延误,带来的经济损失不可估量。当时的指挥系统决定冒雨发射,在两次雷电的间隙,发了。非常幸运,北斗第9颗卫星升空了。在同年年底北斗开始试运行。现在,北斗系统已经发射了22颗卫星,已经能够为中国以及我们周边地区提供非常稳定的导航定位服务。
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- 责任编辑:周远方
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