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“國之重器”北斗發力 薩雷茲湖大壩變形監測系統完成測試

  技術潮流涌動,我國的航空航天技術一路向前發展,太空俯瞰藍色星球不再是浪漫神話。北斗技術從2007年孕育至今,日益完善,將信息時空牢牢掌握在自己手中,完成星云漫步的使命。
 
  近日,北斗技術再發力。由中國科學院國家授時中心和中科院中亞生態與環境研究中心合作研制的基于北斗技術的薩雷茲湖大壩變形監測系統完成系列測試,為監測大壩的惡劣環境貢獻力量。
 
  該監測系統是基于北斗技術,其包括北斗一體監測終端、太陽能光伏供電系統、VSAT衛星通信系統、實時數據解算系統四部分構成。2021年4月初,薩雷茲湖大壩變形監測系統項目組在阜康站建設部署四大站點。4月26日,該系統正式運行進入集成測試階段。期間,模擬長時間斷電、通訊鏈路丟失與自動恢復、供電系統遠程監測、各級設備自動重啟、設備狀態遠程監控、數據實時傳輸與精密解算等,分析測試期間故障原因,改進、升級與完善監測系統的軟硬件。野外運行滿足了安裝簡單、無人值守、穩定運行等要求,具備北斗數據的實時采集、傳輸、解算與分析功能,完成監測壩區基準站的穩定性和實現壩體監測點的變形監測服務,驗證了監測系統的完善性和可行性,為該系統在塔吉克斯坦的落地部署奠定技術基礎、積累技術經驗,為大壩的安全監測提供重要科學參考。
 
  隨著近些年來技術日益完善,北斗衛星已在農林漁業、交通運輸、水文監測、氣象測報、通電力調度、信時統、公共安全等領域應用如火如荼,產生了顯著的經濟效益和社會效益。尤其是在環境生態監測、自然災害預警監測方面,北斗衛星發揮巨大作用。
 
  比如北斗技術“通風報信”地質災害情況,發現地質災害隱患細微變化并發出預警,提前轉移人員,保護人民群眾生命財產安全;借助北斗衛星導航系統,對隱患點、危巖山體以及壤含水、裂縫等細微變化進行視頻、圖片等數據采集,再經由北斗地質監測站將數據傳入高精度地災監測預警云平臺與數據匯總站,智能評估預測山體滑坡、泥石流、暴雨情況。
 
  不僅如此,北斗技術在環境監測方面大有可為。北斗系統采用3種軌道衛星組成了混合導航星座,這些衛星仰角高、抗遮擋能力強,在多層立交、城市峽谷、樹木遮蔽的環境,都能完成環境監測任務。
 
  令人眼前一亮的還有北斗衛星的短報文功能。該項功能如同導航終端的短信,可以自動上報監測的精準位置和環境信息,為各項任務的開展帶來重要信息支撐。
 
  實際上,2007年第一顆北斗導航衛星發射,就拉開我國衛星導航網絡區域組網的序幕。2012年十六顆北斗導航衛星發射,形成覆蓋亞太大部分地區的服務能力;2018年第四十二、四十三顆北斗導航衛星發射,北斗三號基本系統星座部署完成;2020年第五十五顆北斗導航衛星發射,至此北斗30顆衛星全部發射完畢,順利完成全部星座部署,向全球提供開放、免費、高質量的導航、定位和授時服務,北斗技術走向全球。
 
  如今,薩雷茲湖大壩變形監測系統就是北斗技術面向全球的又一次嘗試。當前,該系統所有的軟硬件設備已運輸至塔吉克斯坦境內。運送前,項目組設計了詳細的實施方案和故障預案,并在中科院新疆阜康荒漠生態系統國家野外科學觀測研究站開展了全面、系統的真實野外環境測試,錄制了基礎建設、軟硬件安裝、系統搭建集成的視頻,編制了安裝文檔說明。
 
  該系統計劃于今年9月由塔吉克斯坦科學院、塔吉克斯坦緊急情況與民防委員會實地安裝,完成基于北斗技術的薩雷茲湖Usoi大壩變形實時監測系統的實地建設與連續運行。北斗技術為提供重大空間基礎設施和提供觸手可及的智能服務,如同水一樣,源源不斷流向各行各業。
 
  北斗系統從2018年底開始提供全球服務,到北斗三號系統升級完成,完成進一步走向世界的夢想。5G時代背景下,北斗系統是大科學裝置的得力助手,也是智慧家園的重要力量,將迎來更多的發展機遇。未來,北斗技術還有很大的提升空間,科研人員還要繼續堅持一體組織籌劃、一體實施設備技術研發,突破想象力禁錮,帶來更多驚喜。
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