中国北斗立大功!8万吨隧道沉管毫米级对接,美国都做不到

2023-11-06 00:32:17   

虽然说中国已经用了北斗好几年了,我们打开手机之后,手机上的定位显示的早就已经不是GPS,而是BDS了,但是至今为止,仍旧有对北斗导航的精度抱有疑虑。

倒不是说对日常使用有什么疑虑,在日常使用方面,北斗还是非常好用的,主要是在高精尖领域上,很多人都怀疑中国的北斗能否承担得起关于战时导航,以及重大工程精确定位类似的事情。

所以中国需要一个机会,一个可以证明北斗先进性的机会。这个机会要么是一场以北斗为主导的战争,要么就是一次以北斗为主导的大型工程。

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很显然,中国和美国不同,不需要用战争以及其他国家民众的鲜血证明自己,所以对中国来说就只剩下一个选择了,那就是通过一个以北斗为主导的大型工程,证明北斗的精度是足以达到世界顶尖水准的。

而中国选择的项目,就是深中通道。

这是一条横贯珠江口的特大工程,需要把双向八车道的隧道,放到几十米深的海底。建设跨海大桥,有着诸多的定位手段,但是在建设海底隧道的时候,传统的定位手段基本上都被废了,所以只能通过北斗卫星实现定位。

该隧道由32个管节构成,每个管节重八万吨,之间的误差不能超过五厘米,对于长160多米、宽46米、高10米的沉管来说可以说是“穿针绣花”。如果定位不准或精度不足,造成管节安装偏差过大,工程就得全部暂停。就像当年建设英法海底隧道那样,英法海底隧道在建设的时候就经常因为工程误差问题建建停停,最后用了将近14年才完成建造。

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然而中国这边使用了北斗卫星导航,先在陆地进行上千次模拟建设和模拟验证,确保每次安装管节的时候,精度可以达到毫米级别。然后再进行建设。最终确保了深中地下隧道,整体建设工程没有进行任何停顿和返工。

可以说这项工程很好地证明了中国的北斗卫星导航,在这种高精度建设工程中,而可以起到决定性的作用。

目前,全球一共有四大卫星导航系统,分别是美国的全球定位系统、俄罗斯的格洛纳斯定位系统、欧洲的伽利略卫星定位系统和中国的北斗卫星导航系统,想当年中国在刚刚建设北斗的时候,定下的目标是保三争二,至少要成为全世界第二先进的导航系统。但是目前看来,北斗系统的整体运行效果,已经超越了当初设计师们定下的最低水准。中国的北斗卫星导航,在核心技术,上已经完全超越了GPS。

想要让全球定位系统足够精确,核心就是星载原子钟一定要精确,这个部件决定了盗号系统定位,测速,授时功能的精度。

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而中国开创性地使用了一星两钟的配置,即同时配置两个氢钟和两个铷钟,一共四个原子钟,同时看来发了原子钟无缝切换技术,让多个原子钟同时工作,任何一方出现问题,都会立刻切换另一个原子中进行工作,其中的误差不超过20皮秒。正是通过这一技术,让中国的北斗实现了比GPS要高出来10倍的定位精度。根据我国科学家所说,北斗系统平均每300万年,才会出现一点明显的误差。

目前中国北斗导航相对于美国的GPS还有两个缺点,首先是地面校准站数量不足。美国GPS地面校准站遍布全球,中国这边只有中国建设了大量北斗地面校准站,外国人70%使用的还都是GPS,所以没有建设北斗校准站的需求。这就导致出国后,GPS的精度是要高于北斗的,但是在国内,在同等数量地面站的情况下,GPS面对北斗完全没有竞争力。

其次就是中国的北斗系统信号较弱,毕竟俄罗斯和欧盟导航占据了大部分好频率,没办法,谁让人家发展得比中国早。

但是除了这两个点之外,中国北斗就只剩下优点了。尤其是这次深中隧道工程,更是向世界证明了北斗在高精度工程上到底有多大的用处。目前全世界有100多个国家使用中国的北斗,这些国家都在扩充中国北斗的地面校准站数量,随着中国在世界范围内北斗校准站的数量增多,想必要不了多久中国的北斗也可以像GPS一样走向世界。