科学万象 北斗导航

从广袤无垠的沙漠，到繁忙的都市街头，从深邃的大海到生机勃勃的农田，北斗系统的应用已经渗透到我们生活的方方面面。在接下来的科学万象中，我们就将一起探讨北斗卫星导航系统，如何在不同领域中发挥它的关键作用，深入了解这项傲立世界的中国科技成就。

沙漠，一望无垠。同时让300多头骆驼在大漠戈壁中“闲庭信步”，会是什么感觉?以前，牧民们要骑着摩托车，在沙漠里漫无目的的四处寻找放养的骆驼，一找就是一天、两天。现在，一款“神器”让牧民不再被这艰巨的任务困扰，还能实时掌握骆驼的位置，移动速度。

自古以来，中国就有星斗崇拜和星占之说，先民崇敬天象，并以天象变化预测人事吉凶。而北斗七星，在中国人心目中更是有着非常特殊的地位。

《史记·天官书》中说:“斗为帝车，运于中央，临制四乡，分阴阳，建四时，均五行，移节度，定诸记，皆系于斗”，可见，在中国古代，北斗就已经成为了定方向、定季节、定时辰的标尺。

受这些“领航星”的启发，我国开发了名为“北斗”的卫星导航系统，它是继美国全球定位系统(GPS)、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统(GLONASS不用读)之后第三个成熟的卫星导航系统。

北斗卫星导航系统由空面段、地面段和用户段三部分组成，可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务，并具短报文通信能力。

2000年10月31日，北斗一号成功发射，北斗卫星导航系统开始在中国提供服务。2008年汶川地震救灾，北斗一号为灾区传出了第一条消息，传递了重要灾区信息。2012年起对亚太地区提供服务。2020年年底覆盖全球并全面投入使用。

既然，北斗导航已经被广泛运用，那你知道，北斗卫星导航系统，它是怎么定位的吗?

先想一想，在教室中，你是怎么确定位置的?是不是，第一行第三列，第三行第二列，这样确定?同理，地球上的位置也是通过第几行第几列来确定的。只是它有一个专门的名字，横的叫“纬度”，纵的叫“经度”。纵横交叉的点，组成一个坐标系统，知道了这个坐标，我们也就确定了位置。那么，谁能告诉我们所在位置的经纬度呢?那就是北斗卫星导航系统了。

运载火箭将北斗卫星送达指定轨道后，卫星开始向地面播发信号。由于太空中的北斗卫星的位置均是已知的，因此可以分别计算出接收机到每一颗卫星的距离。知道了接收机和卫星的距离，接下来就可以计算接收机的位置了。通过接收机与四颗卫星之间的一系列运算，我们就会知道自己的位置了。

在北京，数万辆出租车已安装应用北斗车载设备，电话、软件叫车，用户及交通主管部门可以实时掌控车辆运行情况及道路运输状况。我国从事海洋渔业的渔船与渔民众多，使用北斗系统短报文功能，渔民能够通过北斗终端向家人报平安，不光能知道“你在哪儿”，还能告诉你“我在哪儿”。每年春播期间，基于北斗系统的无人驾驶技术，大型农机精准地进行起垄、播种等作业，有力提高了作业精度和作业效率。在湖北省神农架林区，北斗巡护终端已使用多年，成为保护这片生态沃土的“忠诚卫士”。