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王凌光《“北斗”卫星导航的奥秘(节选)》高三说明文阅读题及答案

[移动版] 作者:飘零书生604
王凌光《“北斗”卫星导航的奥秘(节选)》高三说明文阅读题及答案

具有定位和授时功能的卫星导航系统与互联网、移动通信已成为21世纪信息技术领域的三大技术之一,是当今社会重要的空间信息基础设施。卫星导航系统由空间段、地面段、用户段三部分组成。其中空间段由分布在不同轨道的14颗卫星组成,即由5颗地球静止轨道卫星、5颗倾斜地球同步轨道卫星和4颗中圆地球轨道卫星组成“北斗”区域性导航卫星星座。在这个星座中,5颗地球静止轨道卫星+5颗倾斜地球同步轨道卫星是核心,一旦有卫星失效或者处于在轨维修状态,4颗中圆轨道卫星可以起到部分替代作用。地面段则由主控站、注入站和监测站组成。而用户段由北斗用户终端以及与其它导航系统相互兼容的终端组成。

“北斗”区域卫星导航系统的主要功能是:定位、测速、单双向授时、短报文通信;服务区域为中国及部分亚太地区;定位精度优于10米;测速精度优于0.2米/秒;授时精度50纳秒;短报文通信120个汉字/次。2012年12月27日北斗卫星导航系统正式向亚太地区提供区域服务。

卫星导航系统分有源和无源两种,区别在于前者的用户端需主动发出信号,而后者的用户端只需被动接收信号。

卫星导航的精度是由卫星的数量决定的,高精度定位要导航对象同时观测到4颗卫星。根据卫星导航原理,最基本的全球导航网至少需要18颗卫星来维持,再加上必要的候补卫星,同时要有近30颗卫星在轨,才能可靠地对全球99%以上的地区提供导航信号。

卫星的轨道数据是预先设定好的,但也在缓慢变动,所以,任何一个时刻卫星的位置也是个变量。卫星本身不具备计算能力,所以分布在全球的测控站必须随时监测卫星的运行,根据各种环境的微小变化来计算轨道,再把轨道信息传递给卫星,由卫星传送给用户。在计算中,地球各部分引力的微小变化、太阳活动对电离层的影响,甚至卫星高速运动带来的相对论效应都必须纳入考虑。如果没有丰富的地球物理数据以及强大的计算、通讯能力,卫星导航的数据很快就会被误差淹没。

由此可见,建设卫星导航系统不仅需要具备卫星组批生产、发射,更需要具备多方面的技术做后盾,同时还需要足够的资金来保证。因此,能够建设卫星导航系统的国家凤毛麟角。

中国的“北斗”是世界上首个集定位、授时和短报文通信为一体的卫星导航系统。发送短报文是“北斗”独有的一种重要功能,短短的120个字在很多时候是“救命”的法宝。通过GPS,用户只能知道“自己在哪”;但是通过“北斗”,用户还能让别人知道“自己在哪”。把导航与通信紧密结合起来,很适用于交通运输、调度指挥、搜索营救等需要把导航与移动数据通信相结合的用户。

“北斗”的另一大特点是它与别的卫星导航系统之间具有兼容与互操作性。卫星导航系统有其脆弱性,单一的导航系统易被干扰、遮蔽,采用GPS+“北斗”的双卫星导航系统可以提高系统的可用性和导航精度。据介绍,GPS在亚太地区的覆盖率一般只能达到60%~70%,如果加上“北斗”后覆盖率可以达到80%,从而能提高卫星导航的可用性,并使导航精度提高20%左右,比如,在GPS导航精度1米的地方,同时融合“北斗”的数据后,导航精度能达到0.8米。与GPS相比,“北斗”的首次定位速度和授时精度都表现出更好的优越性。“北斗”卫星导航系统结网完成后,系统用户定位,电文通信和位置报告只需要几秒钟,而GPS首次定位却需要1至3分钟。

到2020年,在全球性无源卫星导航系统中,“北斗”卫星导航系统将与美国的GPS、俄罗斯的Glonass、欧洲的Galileo呈现“四足鼎立”的局面。

1.下列关于“卫星导航系统”的表述,不正确的一项是(3分)

A.卫星导航系统是当今社会重要的空间信息基础设施,由空间段、地面段、用户段三 部分组成,分有源和无源两种。

B.卫星导航系统集定位、测速、单双向授时、短报文通信等功能于一体,具有导航和 通信相结合的特色,其应用为人们的生活提供了便利。

C.建设卫星导航系统需要投入大量的财力和物力,需要具备多方面的技术做后盾,因此并不是任何一个国家都能够建设卫星导航系统的。

D.卫星导航系统有其脆弱性,单一的导航系统易被干扰、遮蔽,而采用双卫星导航系统可以提高卫星导航的可用性和导航精度。

2.下列理解和分析,不符合原文意思的一项是(3分)

A.“北斗”区域性导航卫星系统由5颗地球静止轨道卫星、5颗倾斜地球同步轨道卫星和4颗中圆地球轨道卫星组成。

B.计算卫星轨道极其复杂精细,地球各部分引力的微小变化、太阳活动对电离层的影响,甚至卫星高速运动带来的相对论效应都必须考虑在内。

C.虽然卫星的轨道数据是预先设定好的,但是卫星的位置始终是个变量,因此,地面测控站必须随时跟踪监测卫星的运行,关注轨道数据的变化。

D.“北斗”在导航精度上并不逊于欧美,而且发送短报文是“北斗”独有的功能,这解决了何人、何地的问题,在遇险救助中“北斗”可帮助人们定位通信。

3.根据原文内容,下列理解和分析不正确的一项是(3分)

A.卫星导航的精度是由卫星的数量决定的,卫星的数量越少,导航的精度也就越低,产生误差的可能性就越大。

B.“北斗”卫星导航系统与GPS等系统兼容,对用户来讲,由于“北斗”系统的加入将可享受到更优质的卫星导航服务。

C.“北斗”现已具备覆盖中国及部分亚太地区的服务能力,其发展潜力巨大,但北斗导航还处于起步阶段,不会取代GPS,而是与之互补,共同服务于全球用户。

D.与GPS相比,“北斗”表现出了更好的优越性,作为一个航天大国,我国已在四足鼎立的全球性无源卫星导航系统中,占有了一席之地。

参考答案:

1.B  2.A  3.D 

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