【菜科解读】
需要的卫星数目和别人占坑没有任何关系,我就讲讲课堂里老师永远不会教的东西吧。
老师最多只会给你讲有多少颗星,各自的功能是什么,永远不会讲为什么这样。
GLONASS(俄罗斯的全球定位系统)、GPS(美国)、 COMPASS(即北斗,中国)的一部分和Galileo(欧洲)的卫星都运行在地球中轨道(MEO),高度分别为19,100km、20,200km、21,500km 、23222km。
别家需要全球覆盖的的卫星数目分别为24、24和27。
先简单讲讲GPS。
GPS需要24颗卫星只是最基本的数目。
这个数目可以保证全球每个地方任何时刻至少能看见4颗卫星,通过4个方程可以解出空间三维坐标和时间四个变量。
这24颗卫星分布在6个轨道面,每个轨道面有4颗卫星。
GPS系统的接收机都是采用无源定位方式(就是接收机不需要发送信号)。
好,下面开始讲为什么北斗要35颗:
北斗的工作原理和和GPS一样,而轨道高度比GPS略高比Galileo略低,理论上24颗也能提供GPS一样的无源定位服务了——实际上北斗和伽利略一样用了27颗地球中轨道卫星,一个原因是因为他们的轨道高一些,需要略多数目保证卫星离接收机不太远,另一个主要原因是这些卫星的轨道同GPS不同,只有3个轨道面,每个轨道面9颗,轨道面之间为相隔120°均匀分布。
这种分布方式是北斗需要比GPS多3个卫星的原因。
慢着——没完呢,北斗不是35颗吗,还有8颗哪里去了?
这要涉及到卫星系统这样的庞大系统工程的周期问题,上述27颗卫星的发射是漫长的过程,即使是初步覆盖中国全境也需要20颗左右才能做到,从发射第一颗到最后一颗中间有可能会有10~20年的时间,而且先发射的使用寿命只有8年——27颗没有准备齐呢,老的卫星开始往下掉了,显然这种做法浪费太大了,在前十几年系统根本不能正常使用!如何让系统尽快工作呢?于是北斗发明了一个巧妙的想法——首先发射3颗倾斜同步轨道卫星,这些倾斜同步轨道卫星高度和地球同步卫星类似,绕地球一周也是24小时,但是轨道并不正好在赤道上,而是和地球赤道面有个夹角。
这种卫星在地球固定一个位置看到的轨迹是这样的类似于日行线的形状,同经线平行的一个8字形(需要一点儿想象力才能理解)。
这3颗卫星虽然不是完全同地面静止,但是大部分时候中国境内仍然能看到,所以对系统立即可用帮助很大——可是还差5颗呢?。
这就要回到北斗系统本身来讲,北斗除了像GPS一样用无源接收机工作之外,还有两个独到的功能,就是用有源接收机(接收机主动发信号给卫星)和收发短报文(卫星短信)功能。
最后还有5颗地球同步轨道卫星就是主要针对这两个功能都要求发上去的。
当然,这5颗星也支持无源定位方式。
下图就是地球同步轨道卫星的照片,可以看到卫星真的不动,周围的星星会在天空划出轨迹。
下图就是北斗目前的状态,以及未来最终的样子。
再强调一遍:为了能尽早发挥作用,北斗系统实际上是(不太严格地)按照上述3(地球同步轨道)、2(地球倾斜轨道)、1(中轨道)的顺序发射部署的,甚至倾斜同步轨道卫星发了4颗。
未来理论上来讲,只要27颗地球轨道卫星就能完成全球定位功能的覆盖了,但是3和2两部分卫星主要覆盖中国及周边国家,对于提高国内的定位精度和提供特殊服务(比如卫星短信)有重要作用。
补充:事实上目前GPS正在运行的也不是24颗,而是有32颗卫星;
而GLONASS实际上有29颗。
多出来的星除了做备份,还可以增加系统精度,比如GPS可以保证绝大部分地方通常能看到至少9颗卫星,能明显提高定位精度。
Galileo目前因为欧洲各国扯皮,进展缓慢,只放上去4颗(功能不全)的卫星,未来什么时候发挥作用还是猴年马月的事情。
相比之下中国放上去四五颗卫星立即就能提供定位服务和特殊服务,加速技术向市场转化速度,这个思路还是非常值得称赞的。
所以,中国人还是有创造力的!
不过话说回来,在北斗系统现在每套近万元的情况下,利用垄断的力量强制货运车辆安装这种流氓做法我个人表示鄙视。
要学到的东西:技术需要尽早拿到市场上检验,不要像欧洲人那样追求完美,最好初期就能开始盈利,若有可能可以借助行政力量,但是未来还是要靠市场运作。
再上点儿花絮:谷歌地图上可以看到所有的卫星
这些卫星的名字叫:
为何波斯湾油气资源如此丰富?中东波斯湾一带是一个魔幻的盐之王国,这里的山川、海岛,甚至海底深处都藏着亿万年前演化形成的巨厚盐层。
这些盐来自5亿多年前,极度干旱的环境让海水不断蒸发,留下了厚达数千米的盐层。
亿万年之后,这层古老的盐把这片土地变成了世界石油王国。
石油就像一锅“远古生物大杂烩”。
大约1亿多年前的恐龙时代,那时的波斯湾是一片温暖的浅海,养分丰富,养活了无数生命。
海里的浮游生物死后,残骸沉入海底,再加上泥沙尘土掩埋,层层堆积压实,最后形成厚厚的、富含有机质的黑色岩层。
越往地下深处,温度越高,压力越大。
几千米深的岩层就像一口巨大的高压锅,把古生物遗骸闷在里面,慢慢“熬煮”——熬成了石油。
距今约3000万年前开始,阿拉伯板块与欧亚板块持续碰撞挤压,巨大的压力把地下盐层往上挤——形成一座座地下“盐山”,有的直接拱到了石油层上面,有的把石油层“裹”起来,就像给熬出来的石油盖上“大锅盖”。
可以说,没有这层5亿年的盐,就没有今天波斯湾的油。
既然是锅,就有“火候”的差别。
油气的形成,主要看埋藏深度、温度和时间。
越往深处,“火候”越足。
靠近“锅底”的地方,石油被“熬”过了头,高温裂解成天然气。
海峡西侧的北方-南帕斯气田,是全世界最大的天然气田,可开采储量约占全球天然气的五分之一,它产的天然气想出口,大多也要坐船往东穿过霍尔木兹海峡。
靠近“锅”中间的是石油形成的黄金地带,这里的石油汇聚成全世界最大的油田——沙特的加瓦尔油田。
从地下抽出后,经管道运到海边装上油轮,再穿过霍尔木兹海峡运往全球。
“锅”的上层按理说温度不够,本来不适合生油,但地下的石油会“跑”。
由于阿拉伯板块和亚欧板块的碰撞,在霍尔木兹海峡“头顶”挤出了一座山脉——扎格罗斯山脉。
岩层被挤压拱起,像一排排倒扣的大碗,地质上叫背斜构造。
地下深层的石油顺着压力往上运移,最终被“碗”兜住,重新聚成油田。
比如伊朗西南部的阿扎德甘油田,是伊朗近30年发现的最大油田,探明可开采储量60亿桶,正是典型的背斜油田。
更关键的是,板块碰撞前沿地壳向下凹陷,形成了巨型波斯湾盆地——整个中东的油气聚宝盆。
北边是隆起的山脉,西、南两面是陆地,只有东南角这一道豁口——霍尔木兹海峡通向外海,成为一道全球无法绕开的能源“窄门”。
在攻灭的过程中,元朝军队杀戮了大量汉族人。
在元朝灭掉南宋后,更是将以汉族人口为主体的南宋人列为最下等的百姓,通过苛捐杂税进行敲骨吸髓般的压榨。
按理说,对于这样的王朝,所有的汉族人都应该切齿痛恨,盼着它早早灭亡才对。
然而,当时的情况却并非如此。
灭掉元朝之后,出现了一种如今看来非常不可思议的现象:很多原来在元朝任职的汉族士大夫宁可自杀为元朝殉节,也不愿为大明新朝效力。
下面介绍的这两位是其中比较有代表性的。
一位名叫郑玉,字子美。
徽州歙县郑村人,理学家,曾在元朝至正年间做过翰林待制,奏议大夫。
这位郑玉先生一听说明军派人来邀请他出来辅佐朝政,立刻整理好衣服上吊自杀了。
死前还给自己的儿女留下遗言:宁死不做贰臣。
另一位名叫王翰,字用文,号时斋,安徽庐州(今合肥市)人,做过元朝的潮州路总管、福建行省。
明军进入福建后,他躲到山里隐居了起来。
明洪武十年,当地府县官员向举荐贤才时推荐了他。
但他决心不事二主,拒不奉诏入京。
当地官员强迫他去,他就在袖子里藏了匕首,半路自杀了。
死前还留下一首绝命诗,其中末尾两句写道:“寸刃在手顾不惜,一死了却君亲恩。
” 为改变这种局面,明朝洪武朱元璋专门下了一道圣旨,大意是:只要是汉族知识分子就必须为大明效力,否则就要被杀头、抄没家产。
严旨一下,这种风气才稍微好转一点。
这些汉族知识分子放着汉人建立的新朝不效力,却固执地愚忠于蒙古人建立的元朝,究竟是为什么呢?笔者认为元明易代之际出现这样的情况有两个原因:第一个原因是,当时的汉族知识分子已经在元朝统治下生活了百余年,产生了对元朝统治的认同感;第二个原因是,儒家忠君思想的不良影响导致这些汉族知识分子只知道忠于君主,却根本不管这个君主本身是否值得尽忠,说白了,就是一种奴性。