今天为您带来第十集《北斗巡天》,看北斗卫星导航系统如何在交通运输、农业生产、防灾减灾、生态保护等方面助力中国产业升级。
古代依靠北斗星判断大致方向和计算时间。如今依靠由中国航天科技集团开发的北斗卫星实现精确时空定位。中国人实现从仰望星空到经略时空的跨越。
广西梧州西江,珠江水系的主通道。长洲水利工程修建后,上下游水面落差较大,来往游船需通过船闸到水坝对面,现在,通过手机客户端,每艘船仅需50秒完成报到和缴费手续。
在北斗卫星帮助下,西江船闸运行调度中心,可以实时掌握每艘船的位置。船与船闸的配合,船长与调度中心的呼应,精准对接、一气呵成。在保证船只过闸安全性的同时,通行效率也大大提高。
上海市精确导航和自动驾驶能够解决交通拥堵、减少交通事故。但需要北斗实时定位精度,必须达到厘米级。智能网联汽车要实现高等级自动驾驶,对于定位精度有着厘米级的要求。
北斗卫星的地基增强站,作用是提升北斗卫星信号的精度和稳定性。它们与卫星天地协同,满足国土测绘、精准农业、自动驾驶等众多需求。
新疆喀什拖拉机安装北斗定位导航,可以真正实现无人自动驾驶。北斗导航系统让播种机实现无人驾驶以及不分昼夜全天干活。
广西 河池天峨县龙滩水电站,国家西部大开发标志性工程之一,“西电东送”重要组成部分。北斗三号卫星导航系统建成后,这里第一时间安装北斗自动化监测设备,大大减少了人工测量的工作量。
北斗系统大幅提升位置服务能力,从米级提高到分米级、厘米级、毫米级,给数字信息社会提供精准时空信息,更准确地为社会提供服务。
湖北武汉北斗能够实现精确的定位、导航,因其卫星上有一块特殊的“表”,名叫星载原子钟。卫星导航利用无线电波传播来导航,无线电波以光速传播,要达到一米的测量精度,就要把光传播一米的时间测准,这只能靠原子钟。
北斗三号卫星,全部装载国产高精度星载原子钟,保证北斗优于20纳秒的授时精度。金融交易中,时间决定着资金的安全。北斗高精度授时,为金融系统提供精确的时间安全保障。
福建 莆田湄洲岛茫茫大海中手机没有信号。准确的位置对于救援十分关键,海防大队收到一条紧急求救的短报文信息,它类似于手机短信,但却是由北斗卫星发送的。
渔业是北斗卫星导航系统应用最早,也最为广泛的行业之一。短报文是中国北斗的独门秘技。赤潮被称为“有害藻类”或“红色幽灵”,为了实时掌握赤潮的发生时间、位置和规模,技术人员结合北斗定位技术,研发出船载的赤潮检测系统,为赤潮的早期防控提供有效预警。
在中国科学家们的攻关下,普通智能手机也能给北斗卫星发送短报文。采用国产自主可控工艺制造,支持短报文通信的国产智能手机已经推出。
今天中国北斗已具备实时厘米级、事后毫米级的高精度定位能力。中国北斗的行业应用不断深化,应用场景更加丰富。中国北斗面向全球用户提供全天候、全天时、高精度服务。
《大国基石》首批播出13集,包括《气蕴华夏》《城市绿心》《追风逐日》《聚能动力》《智连未来》《绿电动脉》《海上天路》《强国之翼》《乌金奇迹》《北斗巡天》《天河筑梦》《一江碧水》《化生万物》等。
12月28日起,《大国基石》每天18:20在央视综合频道CCTV-1播出,敬请收看!
———— /END/ ————
中国科学家构建出新型人工碳晶体******
中新社合肥1月12日电 (记者 吴兰)中国科学家在新型碳基晶体研究方面取得重要进展——构建出新型人工碳晶体,并实现了其克量级制备。1月12日,国际学术期刊《自然》(Nature)刊发了这一研究成果。
中国科学技术大学朱彦武教授研究团队通过对富勒烯碳60分子晶体进行电荷注入,在常压条件下构建了碳60聚合物晶体以及长程有序多孔碳晶体。
朱彦武介绍:“这里的长程有序多孔碳晶体,微观上具有多孔特征但完整保留了晶体的宏观周期性,是一类新的人工碳晶体,未来可能在能量存储、离子筛分、负载催化等领域具有潜在应用。电荷注入技术为构建这类碳基晶体材料提供了一种拼‘乐高’式的制备技术,有望成为在原子级精度上调控晶体结构的新手段。”
碳是自然界最常见的元素之一,碳原子之间通过不同排列方式,能够形成多种结构,比如石墨、金刚石和无定型碳,已经广泛应用于各领域。近年来,富勒烯、纳米碳管、石墨烯和石墨炔等新型碳材料的发现和发展,引起了广泛关注与研究热潮。
“如果我们可以在一个晶体结构中引入纳米单元,例如用富勒烯、石墨烯等作为基本结构单元代替普通晶体中的原子,像搭积木一样‘搭建’出新型碳材料,可能会发掘更多新奇性质,发挥更大应用潜力。”朱彦武说。
此前,对于制备这类新型碳材料,研究人员要么是利用高温高压等极限条件,要么是采用紫外光、电子束辐照等微观处理技术,但其产率较低、产物不纯,阻碍了人们对该类材料的性质与应用进行更深入探索。
朱彦武团队长期致力于发展新型碳材料的规模化制备技术,早在2011年,就找到了一种化学“活化”的方式“激活”石墨烯。此后,团队进一步探索了“活化”方法的普适性。
在此次研究中,朱彦武团队创造性地使用氮化锂对富勒烯碳60分子晶体进行电荷注入,并在温和温度下进行热处理,最终得到大量的碳60聚合物晶体以及长程有序多孔碳晶体。
朱彦武表示:“接下来,我们将系统地研究长程有序多孔碳基晶体的性质,期望通过精细调节实验参数进一步调控晶体的原子级结构特征,探索更多的性质和应用。”(完)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)