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“国之重器”北斗发力 萨雷兹湖大坝变形监测系统完成测试

  技术潮流涌动,我国的航空航天技术一路向前发展,太空俯瞰蓝色星球不再是浪漫神话。北斗技术从2007年孕育至今,日益完善,将信息时空牢牢掌握在自己手中,完成星云漫步的使命。
 
  近日,北斗技术再发力。由中国科学院国家授时中心和中科院中亚生态与环境研究中心合作研制的基于北斗技术的萨雷兹湖大坝变形监测系统完成系列测试,为监测大坝的恶劣环境贡献力量。
 
  该监测系统是基于北斗技术,其包括北斗一体监测终端、太阳能光伏供电系统、VSAT卫星通信系统、实时数据解算系统四部分构成。2021年4月初,萨雷兹湖大坝变形监测系统项目组在阜康站建设部署四大站点。4月26日,该系统正式运行进入集成测试阶段。期间,模拟长时间断电、通讯链路丢失与自动恢复、供电系统远程监测、各级设备自动重启、设备状态远程监控、数据实时传输与精密解算等,分析测试期间故障原因,改进、升级与完善监测系统的软硬件。野外运行满足了安装简单、无人值守、稳定运行等要求,具备北斗数据的实时采集、传输、解算与分析功能,完成监测坝区基准站的稳定性和实现坝体监测点的变形监测服务,验证了监测系统的完善性和可行性,为该系统在塔吉克斯坦的落地部署奠定技术基础、积累技术经验,为大坝的安全监测提供重要科学参考。
 
  随着近些年来技术日益完善,北斗卫星已在农林渔业、交通运输、水文监测、气象测报、通电力调度、信时统、公共安全等领域应用如火如荼,产生了显著的经济效益和社会效益。尤其是在环境生态监测、自然灾害预警监测方面,北斗卫星发挥巨大作用。
 
  比如北斗技术“通风报信”地质灾害情况,发现地质灾害隐患细微变化并发出预警,提前转移人员,保护人民群众生命财产安全;借助北斗卫星导航系统,对隐患点、危岩山体以及壤含水、裂缝等细微变化进行视频、图片等数据采集,再经由北斗地质监测站将数据传入高精度地灾监测预警云平台与数据汇总站,智能评估预测山体滑坡、泥石流、暴雨情况。
 
  不仅如此,北斗技术在环境监测方面大有可为。北斗系统采用3种轨道卫星组成了混合导航星座,这些卫星仰角高、抗遮挡能力强,在多层立交、城市峡谷、树木遮蔽的环境,都能完成环境监测任务。
 
  令人眼前一亮的还有北斗卫星的短报文功能。该项功能如同导航终端的短信,可以自动上报监测的精准位置和环境信息,为各项任务的开展带来重要信息支撑。
 
  实际上,2007年第一颗北斗导航卫星发射,就拉开我国卫星导航网络区域组网的序幕。2012年十六颗北斗导航卫星发射,形成覆盖亚太大部分地区的服务能力;2018年第四十二、四十三颗北斗导航卫星发射,北斗三号基本系统星座部署完成;2020年第五十五颗北斗导航卫星发射,至此北斗30颗卫星全部发射完毕,顺利完成全部星座部署,向全球提供开放、免费、高质量的导航、定位和授时服务,北斗技术走向全球。
 
  如今,萨雷兹湖大坝变形监测系统就是北斗技术面向全球的又一次尝试。当前,该系统所有的软硬件设备已运输至塔吉克斯坦境内。运送前,项目组设计了详细的实施方案和故障预案,并在中科院新疆阜康荒漠生态系统国家野外科学观测研究站开展了全面、系统的真实野外环境测试,录制了基础建设、软硬件安装、系统搭建集成的视频,编制了安装文档说明。
 
  该系统计划于今年9月由塔吉克斯坦科学院、塔吉克斯坦紧急情况与民防委员会实地安装,完成基于北斗技术的萨雷兹湖Usoi大坝变形实时监测系统的实地建设与连续运行。北斗技术为提供重大空间基础设施和提供触手可及的智能服务,如同水一样,源源不断流向各行各业。
 
  北斗系统从2018年底开始提供全球服务,到北斗三号系统升级完成,完成进一步走向世界的梦想。5G时代背景下,北斗系统是大科学装置的得力助手,也是智慧家园的重要力量,将迎来更多的发展机遇。未来,北斗技术还有很大的提升空间,科研人员还要继续坚持一体组织筹划、一体实施设备技术研发,突破想象力禁锢,带来更多惊喜。