我们因卫星导航而改变

自20世纪90年代以来,卫星导航技术的应用遍及陆地、海洋、航空、通信、测绘、建筑、采矿、农业、能源、休闲娱乐和体育运动等各类民用和军事领域,卫星导航应用产业已逐步形成一个跨学科、跨行业的综合性、全球性高新技术产业。

卫星导航技术应用领域大致可分为三类:第一,动态导航定位,包括陆地上各类车辆、水上各种舰船以及空中各类飞机和飞行器的导航定位;第二,静态测绘定位,广泛用于地图测绘,矿藏勘探,铁路、公路和隧道的建设等;第三,精密的定时和时间同步,在国际时间协调、时频计量传递、数字通信、网络技术等领域十分有用。近年来,随着卫星导航技术与遥感、地理信息系统技术的集成综合应用,基于位置的服务产业成为具有发展潜力的新兴产业之一。

卫星导航技术在各行各业中的应用举例如图1-6所示。

图1-6　卫星导航技术用于各行各业

人类的大部分活动都与空间信息有关,地理数据采集是卫星导航技术最基本的专业应用,国土、矿产、环境调查等需要确定采样的点位信息,铁路、公路等陆上交通运输的路线信息,电力、石油和水利等需要确定管线的位置信息,地理数据采集产品正在成为满足各行业的空间地理数据需求的常用工具,如图1-7所示。

图1-7　卫星导航技术用于运输车辆监控和船舶进出港口监控

卫星导航技术的应用给测绘界带来了一场革命,已广泛应用于大地测量、资源勘查、地壳运动、地籍测量、工程测量及海洋测量等领域,与传统测量手段相比,卫星导航技术的优势在于测量精度高,操作简便,仪器体积小、便于携带,降低了工作者的劳动强度。

在航海和航空领域,卫星导航技术的应用高效地实现了航行交通冲突,最有效地利用日益拥挤的航线,保证船舶和飞机的行驶安全,提高了交通运输效益。特别是在航海方面,卫星导航为水上船舶提供了海洋导航、岸线导航、进出港口和限定水域作业、港口内及内陆水域导航等信息。

在农林牧渔业领域,利用卫星导航技术能对农田资源进行普查和规划,对农作物精细施肥、防治病虫害和估产;能对林地进行有效管理,科学地营林造林,为森林防火提供决策依据;能对飞机牧区作业、草原防火和灭蝗等进行监控;能提高海洋渔船作业的效率,对水产养殖水体资源进行精确监测调查,如图1-8所示。

图1-8　卫星导航技术用于海洋渔业和森林防火

卫星导航技术也应用于军事领域。其在海湾战争、波黑战争、“沙漠之狐”行动等历次局部战争中发挥了重要作用,为车、船、飞机等机动工具提供导航定位信息,为制导武器进行精确制导,为野战或机动作战部队提供定位服务,为救援人员指引方向等。

卫星导航技术还广泛应用于气象领域,实现了地球大气的遥感监测,测量大气的温度、湿度、压力、风场和水汽含量,监测气候变化,进行气象学的理论和方法研究,使得人类对大气的探测能够覆盖全球,如图1-9所示,而且还具有费用低、精度高、全空域、立体式、实时性观测等优点。

图1-9　卫星导航技术用于高原气候监测和农田墒情监测

导航卫星上装有最先进的原子钟,能够提供高精度的时间信息,无线通信网络可以利用这些时间信息进行管理、标识和在多频率之间进行同步;电力和金融系统利用时间信息作为时间基准,用于所有系统的监控和控制。

近几年,卫星导航技术在娱乐休闲,体育运动,人与动物跟踪及车载导航方面得到了充分的应用。在登山、野外探险、自驾旅游等活动中,卫星导航仪已成为户外娱乐的首选装备。将卫星导航模块与多媒体娱乐单元相结合形成的娱乐平台可以提供基于位置的多种游戏方式。卫星导航技术可以实时得到被监控动物的运动轨迹、习性等信息,促进人类生存环境和生物多样性的研究。结合卫星导航技术的通信设备可以提供用户休闲需要的所有导航定位服务。

总之,卫星导航技术的应用前景十分广阔,每时每刻都在产生新的应用领域和分类。卫星导航技术的应用只受到人们的想象力的限制,人类应拓展思维,开拓探索,推动卫星导航技术向更深层次的应用发展。