川观新闻记者 王若晔

古有北斗七星指引方向,今有北斗卫星保驾护航。

现在大家生活基本离不开北斗卫星定位,但是你知道北斗卫星为何能定位吗?别急,这场比赛告诉你答案。

11月16日,首届四川省自然资源科普讲解大赛决赛在宜宾市兴文县举行。大赛共有90家单位5000多人参赛,最终有12位选手进入决赛。现场,这12名选手围绕自然资源科学知识、科技创新等主题讲解,进行了激烈角逐。

最终,经过专家评选,来自四川省第六地质大队的选手杨雅棋获一等奖。另外,比赛还评选出二等奖2名、三等奖3名、优秀奖6名、最佳人气奖1名。

比赛现场

一等奖得主杨雅棋选择的讲解主题,就是北斗卫星的定位原理。

“它的原理并不复杂。”杨雅棋说,数学告诉我们,在空间直角坐标系中,任何一点的位置都可以通过坐标X、Y、Z来确定。北斗卫星系统在太空中建立了卫星网络,通过对卫星轨道分布的合理设计,用户在地球上任何位置,都可以接收至少三颗卫星的信号。

杨雅棋进一步介绍,要想获得卫星到用户的距离,就用卫星发出信号到用户接收信号的时间差乘以光速。现在,已知卫星的坐标,以及用户到卫星的距离。假设用户的坐标为Xu、Yu、Zu,根据两点间的距离计算公式,我们得到了这样一个三元二次方程组,就可以解出用户的坐标了。

不过,这样得到的坐标精度很低,因为信号在穿过对流层等介质时,会产生误差。

“要想提高定位精度,后续还需要辅助装置来帮忙。”杨雅棋说。

为啥选北斗卫星作为科普讲解大赛主题?测绘地理信息专业出身的杨雅棋,讲起了3年前测绘行业的两件大事。

“当年,国内自主研发的北斗三号系统组网成功。另外一件事是给珠穆朗玛峰量‘身高’,同样用到了全球导航卫星系统(GNSS)卫星测量。”杨雅棋说,这是让我们测绘人激动的大事,所以在确定科普选题的时候,一下就想到了这个选题。

记者了解到,今年以来,四川自然资源系统瞄准“全域科普”战略目标,以持续创建省部级科普基地、科技创新中心、科技创新基地(平台)为契机,多渠道、多平台推进科普工作。

(四川省自然资源厅 供图)