一周资讯(10.05-10.11)-北斗科技文化网

/我国成功发射高分十三号卫星,用于国土普查、综合防灾减灾等领域/

/北斗三号系统正式开通后首次工程化应用于高铁建设领域/

/西安卫星测控中心:中国航天测控系统的神经中枢/

/北大荒秋收科技范:北斗导航+遥感技术/

/动植物保护丨用北斗卫星解决“人象冲突”/

/我国成功发射高分十三号卫星,用于国土普查、综合防灾减灾等领域/

来源:环球时报

10月12日0时57分,我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭,成功将高分十三号卫星发射升空,卫星顺利进入预定轨道。

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高分十三号卫星是高轨光学遥感卫星,主要用于国土普查、农作物估产、环境治理、气象预警预报和综合防灾减灾等领域,可为国民经济发展提供信息服务。

这次任务是长征系列运载火箭的第349次飞行。

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据了解,此次发射,是西昌卫星发射中心今年新一轮高密度任务的首战,也是西昌发射场地面系统设备设施集中升级改造后的首次发射。

西昌卫星发射中心主任张学宇表示,“到明年3月底前,中心还将执行嫦娥五号等多次航天发射任务,西昌发射场平均半个月一发,最短间隔5天,文昌发射场多个国家级重大工程相继展开,两场并行,密度空前。”

/北斗三号系统正式开通后首次工程化应用于高铁建设领域/

来源:今日北斗

10月10日,在京沈高铁朝阳枢纽至顺义段施工现场,来自中铁第五勘察设计院集团有限公司和武汉大学的工程师们正推动一台北斗惯性组合导航铁路轨道几何状态测量仪,在刚刚铺设完成的钢轨上以每小时3至5公里的速度快速移动。

这个俗称“北斗惯导小车”的设备,对这一路段双线合计49.6公里的有砟轨道进行了多回合精测任务。

“北斗惯导小车”在京沈高铁的成功应用,标志着北斗三号全球卫星导航系统7月31日正式开通后,首次工程化应用于高铁建设领域,直接服务于轨道精调,确保轨道的位置和平顺性严格达到设计标准,进而保障高速列车平稳运行。同时,该小车全部核心传感器实现国产化,对北斗应用和高铁建设具有重要意义。

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图源丨内蒙古晨报

“北斗惯导小车集成了支持北斗三号的国产卫星导航接收机和惯性导航系统,用于替换传统轨道精测手段,快速精准获取轨道的三维位置坐标、姿态和轨距,实现轨道中线里程、轨向、高低、轨距、水平等各项几何参数的高效测量。”铁五院北斗铁路行业综合应用示范工程项目技术负责人饶雄介绍说。

该项目是今年6月启动的北斗铁路行业综合应用示范工程“1+1+9”建设总体布局中首个现场实施的项目,将有效促进北斗系统产业化应用发展,以及“中国北斗”与“中国高铁”两张国家名片的全面深度融合。

经过10多天现场应用的数据比对,北斗惯导小车可以实现铁路轨道内部几何参数毫米级、里程厘米级测量精度,满足高铁有砟轨道数字化捣固要求;同时,北斗卫星导航系统的可见卫数量更多,在复杂场景下的系统抗干扰性能和可靠性更具优势;与采用传统轨道精测手段相比测量效率至少提高20倍以上。

/西安卫星测控中心:中国航天测控系统的神经中枢/

来源:今日北斗

西安卫星测控中心是我国组建最早、规模最大、功能最全的航天器测控与管理中心,组建53年来圆满完成300余次航天发射测控任务。

目前,西安卫星测控中心长期管理着我国200余颗在轨航天器,对境内外几十座测控站进行信息和指令的收发、处理工作,是我国航天测控系统的“神经中枢”。

平常人看卫星,当运载火箭成功发射,卫星进入预定轨道就是一件成功的事。但在西安卫星测控中心,进入预定轨道只是卫星在茫茫宇宙走出的第一步,接下来西安卫星测控中心还要用多种手段准确将卫星送入工作轨道。特别是近年来以北斗卫星导航系统为代表的星座体系,对每一颗在轨卫星的位置、姿态都提出了严格的要求。

时间回到今年7月31日,北斗三号全球卫星导航系统建成开通。此前,西安卫星测控中心高级工程师袁勇和他所在的团队,持续对在轨运行的30颗北斗三号卫星进行状态检查和星间链路维护。

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图源丨央视网

画面中大屏幕上,西安卫星测控中心管理的全部在轨卫星正在以类似“群聊”的形式不断将自身状态进行汇报:绿色消息代表正常,黄色消息代表警示,如果出现红色,那么就要引起特别注意。

2017年11月的一天,袁勇和同事们接到了来自一颗高轨卫星的状态告警,判断故障为推进器异常,卫星失去行动能力。当时,这颗在轨卫星已经超期服役3年,按照国际惯例,高轨卫星失效后,需要将其从地球同步轨道推送到“坟墓轨道”。

53年来,西安卫星测控中心先后成功抢救中星9A等10多颗重大故障卫星,排除卫星各类险情近千起,为国家挽回了数十亿元的经济损失。伴随航天事业的快速发展,我国每年航天发射任务数量从过去的几次十几次增加到目前的几十次,西安卫星测控中心能够统筹协调天地基测控网资源,具备支持我国四个发射场同时发射卫星的测控能力,成功率始终保持了百分之百。

/北大荒秋收科技范:北斗导航+遥感技术/

来源:今日北斗

黑龙江省七星农场第三管理区,种植户宋吉林的300亩水稻在今年迎来了大丰收。

望着沉甸甸的稻穗,宋吉林露出了笑容。回想起今年疫情对农业生产的影响,他说,今年春耕时期雇工难、雇工贵,装有北斗导航系统的无人驾驶智能插秧机帮了大忙。传统高速插秧机一般需要三个人配合,一个人操控机器,另外两个人装秧苗。

相比传统高速插秧机,无人驾驶智能插秧机省力、省时、节肥、实用,通过北斗导航系统,结合智能软件路径规划实现全程作业自动化,省去一名机手。由于不受机手体力限制,无人驾驶智能插秧机工作时间长、效率高。

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图源丨光明日报

不仅无人驾驶智能插秧,“北斗导航+大农机”还改变传统秋收方式。在七星农场一块水稻田里,一台大型联合收割机正在作业,机车身上,有一个接收信号的装置,这是卫星定位自动导航系统、智能数据监控和传输系统。

有了这套装置,把作业地块的经纬度数据输入系统,设定后,即可实现自动驾驶。七星农场种植大户张景会说,技术人员远程用手机就可以查看现场工作情况和实时数据,一旦出现问题,系统会自动报警。

张景会种地已20多年,过去种地是用“小四轮”,灭虫是用小药壶,收割是用镰刀,现在种收都是用带有北斗导航的大农机。“以前十几天才能收完的庄稼,现在几个小时就能收完。”张景会说。

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图源丨百度百科

在卫星导航的帮助下,大型联合收割机可以在田间精确作业,误差在0至2厘米之间,而传统农机在人工操作下很难精确耕作。张景会说,大农机在卫星导航下还可以在夜间作业,不会出现差错,能够高质量收获。

在七星农场,卫星导航、智能化、遥感技术等都得到应用。走进七星农场的大数据中心,高清屏幕能实时“盯”着水稻生产情况。“叶子纹路、爬在上面的小虫子,都看得清清楚楚。”七星农场农机中心主任孟庆山说,卫星遥感定位地块、摄像头直接锁定秧苗,坐在办公室里就制定好了植保方案。

据了解,七星农场在2017年完成了大田种植物联网平台建设项目,项目包括200个监测点、20个小型气象站、20套地下水位监测装置等,这些设备覆盖了122万亩耕地,可以自动提取农作物生长环境的各项要素信息。

/动植物保护丨用北斗卫星解决“人象冲突”/

来源:人民网-科技频道

“人象冲突”问题由来已久。据专业人士介绍,这是大象学中最复杂的一个问题,几千年来也没有持续有效的缓解方法。

如今,“北斗”高精度导航定位系统建成后,利用科技手段解决“人象冲突”成为可能。通过给大象戴上“电子项圈”,结合北斗定位+云技术,从空中为人民生命财产架起了一道无形的守护网,成为北斗造福人类生活的又一鲜活例证。

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电子项圈研制阶段,工作人员为大象测量颈围(受访者供图)

“人象冲突”困扰已久

大象作为一种自由漫步、大范围迁移的动物,由于体型庞大,会对周边的环境带来较大影响。在我国,亚洲象是热带森林生态系统的旗舰物种,其体型巨大,感官发达,自我保护意识强,具有攻击能力和群体攻击的特点。

成年亚洲象每日食量约为150公斤,每天需要10个小时以上的时间行走和觅食。如果象群行进到人类居住的区域,就会不可避免地产生“人象冲突”,严重影响当地的经济发展与社会稳定。

有时,这种冲突相当惨烈。野象出没的地方,人们的生命安全遭受严重威胁。有的村里甚至设置了“野象监测员”这样的高危职业,当象群靠近村子时他们就开始日夜监测,然后通过村中广播、微信群通知等方法,提醒村民回避。尽管如此,伤人事件仍然时有发生。

此外,被象群踩踏过的田地也经常变得坑洼密布、面目全非,因此,大象也被很多人认为是大型的农业“害虫”;野象还能够轻而易举地损毁人们的房屋、设施,家中铁门被象鼻轻轻一甩就能“连根拔起”。

数据显示,从2011年到2019年,西双版纳全州共发生野生亚洲象肇事事件4600多起,导致50余人伤亡,农作物受损面积12万余亩,保险补偿超过1亿元。

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工作人员在西双版纳开展卫星通信和定位性能测试(受访者供图)

“无解”难题迎来曙光

公开资料显示,中国目前有约300头亚洲象,集中分布于云南省的西双版纳、普洱和临沧3个州市,其中约有200多头活动在西双版纳国家级自然保护区外,与当地居民的生存范围存在交错甚至重叠。

一边是野生动物保护,一边是人类自身的生存。这对矛盾会一直“无解”吗?

记者在采访中获悉,一般来说,解决“人象冲突”的传统方法多是依靠人工警报、燃放鞭炮、燃烧火堆等方式进行驱赶,近年来随着科技的发展又引入大象围栏、无人机监测等方式进行监测预警,但受限于网络信号的覆盖和天气变化等因素,依然难以精准掌握象群的行动轨迹。

如今,得益于“北斗”系统的精准定位和独有的短报文技术,“人象冲突”这一无解难题迎来了一丝曙光。

今年7月,马云在阿里内网发布倡议,号召员工一起解决人象冲突,用技术寻找可持续的解决办法。阿里团队与商业卫星公司九天微星深入交流后,提出大象监测终端硬件系统与云平台软件系统相结合的方案。

9月24日,在上海市政府指导,支付宝和蚂蚁集团主办的“外滩大会”上,这一解决方案首次与公众见面,展览区一条周长超过3米的“大象项圈”吸引了大量观众驻足。

九天微星创始人兼CEO谢涛介绍,大象项圈采用北斗高精度导航定位、北斗短报文信息回传和NB-IoT信息回传等技术,与云平台配套使用,可及时监测大象的行动轨迹。

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“外滩大会”上展出的北斗高精度定位“大象项圈”(受访者供图)

“北斗”让人与动物和谐相处

据介绍,利用北斗高精度导航定位,“大象项圈”内置的电子围栏将野象活动区域划分为“栖息地安全区”“缓冲区”和“人象冲突区”。

当项圈监测到大象离开栖息地,前往森林边缘的“缓冲区”时,每运动200步,系统触发一次定位和上报,为管理部门提供“人象冲突”预警。

当大象进入“人象冲突区”,每100步就会触发和上报一次定位,为冲突监控和驱赶队抵达提供精确位置,减少野象侵入造成的人员损伤和财务损失。

此外,考虑森林环境、大象生活习性、保护研究需要等因素,技术团队还采用了多种工艺对项圈结构进行加强,确保满足长周期工作、高级别防水、耐拉伸耐撞击、可调节尺寸等实际使用需求,具有功耗低、可靠性高、定位精度高等优势。

未来,这些长期记录的位置及轨迹信息,也将为研究野象的栖息地和活动习性提供精确数据。

亚洲象在野生动物保护、管理和科学研究方面具有典型性和代表性。谢涛表示,“本次大象项圈的合作是一个非常典型的卫星应用场景示范,相关技术和方案可拓展至多种珍稀动物的保护。”

据悉,九天微星和阿里相关技术团队近期将再赴云南西双版纳,进行项圈佩戴试验,开展“人象冲突”解决方案实测。