现代文阅读信息类文本阅读对点练10之09 图表类信息的获取与分析（解析版）.docxVIP

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现代文阅读Ⅰ信息类文本阅读

信息类文本阅读对点训练九

图表类信息的获取与分析

一阅读下面的文字，完成下面小题。

导航卫星的原理就是不断地向地面播发导航电文，电文的核心内容就是：位置坐标和相应位置的时间等信息。

为了实现信息足够高的精度，卫星本身要有非常精确的计时功能，这种计时功能是由原子钟来实现的。原子钟是一种精密测量设备，它是利用某种元素原子的能级跃迁来实现精确计时的。

原子是由原子核及围绕它旋转的电子组成的。有些原子拥有相当多数量的电子，分成不同的电子层。当原子从某一个能量大的层次跃迁到低一点的能量层次时，它就会释放出电磁波。某一种元素的原子，它的能级跃迁变化频率是固定的。1956年，美国科学家生产出了实用化的原子钟，它所用的元素是金属铯。铯有一个很大的优点，用它来制作原子钟非常方便。铯的共振频率是9192631770赫兹，规定它的原子核振动这么多次所用的时间就是一秒钟。随着技术的发展和进步，人们还开发出了用铷、氢元素作为原料的原子钟，体积越来越小。目前最先进的成果是用金属铝来制造原子钟，精度比前三种原子钟都高。

北斗导航卫星携带了四台中国自行研制的高精度原子钟。其中两台工作，两台备份。原子钟之间相互校准，免得工作的那一台发生了超过设计指标的误差。

卫星在太空中围绕地球做圆周运动，飞行轨迹就是卫星轨道。

我们知道北斗星座是几个全球卫星导航系统当中轨道设置最复杂的，包括了三种轨道类型，即地球静止轨道、地球倾斜同步轨道和中圆轨道，能够最大限度地给用户提供良好的服务。

卫星导航系统的工作主力是运行在中圆轨道上的卫星，它们在这个轨道上不断地向地面发射信号。但是因为种种原因，包括宇宙射线、电离层和大气层的干扰，中圆轨道卫星所提供的信号，用户在使用的时候多多少少会存在一定程度的误差。为了尽量减小误差，就需要提供改正信息。无论在GPS、格洛纳斯、还是伽利略系统的建设中，出于控制成本的考虑，都没有设置这样的轨道，改正信息是由第三方通过其他类型或者地面手段来实现的，而北斗卫星为了从一开始就尽最大努力来提高用户的信号精度，在系统设计当中就考虑了三种类型的轨道。

在卫星导航技术中有一种叫作位置精度衰减因子的指标，如果这个数字越大，精度就越差；数字越小，精度就越高。一般来说，这个数字的大小和天空中可以见到的卫星数量，以及这些卫星的相对位置关系是有直接联系的。卫星数量越多，卫星分布得越均匀，位置精度衰减因子就越小。如果仅仅采用中圆轨道卫星，在有些时候、有些地区所能够见到的卫星数量就不够多。特别是在所谓的城市峡谷地区和真正的山谷里，所能够见到的卫星数量都很少，很多时候甚至于不能够保持导航服务。增加静止轨道卫星和倾斜同步轨道卫星，就能够在服务区有效改善这种情况。作为静止轨道卫星，它和地面之间是相对固定的，在任何时候，我们只要不是处在遮挡的情况下，就一定能见到这颗卫星，实际上，根据卫星导航的原理，我们只需要三颗卫星就能够知道自己的位置，只要四颗卫星就能够测算出自己的速度。那么如果有一颗静止卫星在头上，对于中圆轨道卫星的需求就大大减少了。

倾斜同步轨道卫星的作用更加显著。我们在上文中提到了静止轨道卫星被遮挡的情况，比如它会被建筑物或者大树、山脉遮挡。倾斜同步轨道卫星就不一样了，它会在地球的上空画出“八”字形的轨迹。对于覆盖区的绝大多数用户来说，倾斜同步轨道卫星在一天当中总会有某个时刻运行到自己的正上方，只要不待在室内就不会被遮挡。如果部署足够数量的倾斜同步轨道卫星，那么在任何时刻，对于覆盖区的任何用户，都可以保证至少有一颗卫星在自己头顶上。

如果仅仅依靠卫星发射的导航信号，在很多场景下根本就不够用，如公路车道判别和铁路编组都需要分米级乃至厘米级的导航精度。这一切都需要我们采用新的技术。

我们在前文中谈到过卫星原子钟的精度问题，不同原子钟所报出来的时间也会存在着一定的不同。大家普遍采取的方式就是用很多台原子钟一起，用彼此的计时结果来相互验证。相互修正，最后计算出一个大家都能接受的基本时间标准，再用这个时间标准来修正各台原子钟。这个问题对于卫星导航来说也是一样的。

要做到这一点，卫星之间必须能够彼此通信，这就是星间链路的用处了。北斗系统采用了Ka频段的星间链路。所谓Ka频段，就是26．5~40GHz之间的那一段无线电频率。地球静止轨道卫星向地面提供卫星电视和宽带上网服务也会使用这个频段。Ka频段的带宽大、通信速度高，但是在为地面服务的时候，存在一种叫作雨衰的问题。就是在夏天暴雨的时候，因为雨点的尺寸和Ka频段的波长基本一样，所以会严重干扰通信服务。不过作为导航卫星的星间链路，Ka频段是非常合适的，因为宇宙里不会下雨。星间链路的关键技术就是卫星之间的通信波束信号要能够彼此对准，北斗卫星团队能够在整个星座之间