“靈魂”：離“天地之間萬物互聯(lián)”不遠(yuǎn)了

當(dāng)然，只有一顆衛(wèi)星不足以稱之為系統(tǒng)。我們常說的北斗，是中國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的簡稱，不是指一顆衛(wèi)星，以北斗三號這一代為例，按照計劃，要到2020年，完成30多顆組網(wǎng)衛(wèi)星發(fā)射，才能構(gòu)成全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)所謂的全球服務(wù)能力。

另一個容易被忽略的細(xì)節(jié)是，除了空間段這30多顆衛(wèi)星，整個北斗系統(tǒng)還包括地面段和用戶段，前者有地面基準(zhǔn)站，后者有用戶終端。

這就引出一個問題，即我國很難像GPS那樣，在全球大范圍建立地面站，為解決境外衛(wèi)星的數(shù)據(jù)傳輸通道，似乎只能從“星間鏈路”下手——在衛(wèi)星之間搭建的通信測量鏈路，實(shí)現(xiàn)了衛(wèi)星與衛(wèi)星、衛(wèi)星與地面站的鏈路互通。

這就是說，雖然我們“看不見”處在地球另一面的北斗衛(wèi)星，但通過北斗衛(wèi)星的星間鏈路，同樣能和它們?nèi)〉寐?lián)系。

五院西安分院北斗導(dǎo)航副總設(shè)計師張立新說，星間鏈路技術(shù)就好比讓北斗三號“太空兄弟手拉手”，不僅相互間通信和數(shù)據(jù)傳輸，還能相互測距，自動“保持隊(duì)形”，可以減輕地面管理維護(hù)壓力。

當(dāng)然，星間鏈路并非只是“地面站難以大范圍建設(shè)”的權(quán)宜之計，也是掌握著“主動出擊”“自主導(dǎo)航”的關(guān)鍵。

所謂自主導(dǎo)航，就是指“即使地面站全部失效，30多顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星也能通過星間鏈路提供精準(zhǔn)定位和授時，地面用戶通過手機(jī)等終端仍舊能進(jìn)行定位及導(dǎo)航”。

張立新說，由于北斗導(dǎo)航衛(wèi)星的地面站較少，地面系統(tǒng)的全球連續(xù)完好性監(jiān)測，和實(shí)時告警的時間一般需要“數(shù)十秒到幾小時”，而衛(wèi)星上的直接監(jiān)測預(yù)警，僅僅需要幾秒鐘的時間。

在他看來，衛(wèi)星自主完好性監(jiān)測，是北斗三號的一項(xiàng)新技術(shù)，相較于美國的GPS、俄羅斯的格洛納斯以及歐洲的伽利略等導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)，中國北斗在世界上首次實(shí)現(xiàn)了衛(wèi)星的在軌完好性自主監(jiān)測功能。

此外，北斗三號的星間鏈路系統(tǒng)，還能與其他類型衛(wèi)星相關(guān)聯(lián)，聯(lián)網(wǎng)的數(shù)量可達(dá)上百顆。張立新說：“這對于構(gòu)建我國的天基綜合信息網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)我國衛(wèi)星之間聯(lián)網(wǎng)具有不可小覷的作用。”

他以遙感衛(wèi)星為例，遙感衛(wèi)星對全球的地面進(jìn)行測繪，但只有衛(wèi)星經(jīng)過國土境內(nèi)時，才能將其收集到的圖片信息傳回地面，而在天基綜合信息網(wǎng)中，遙感衛(wèi)星就能夠以北斗導(dǎo)航衛(wèi)星的星間鏈路為“通道”，實(shí)現(xiàn)信息的實(shí)時傳輸，互通天地信息。

如此，也就離我們所說的“天地之間萬物互聯(lián)”不遠(yuǎn)了。