——科学教育之专家进校园“大咖谈”（二）

2024年10月28日下午，青浦一中高一年级学生齐聚多功能报告厅，聆听来自交通大学感知科学与工程学院的副研究员，硕士生导师，上海市浦江人才计划入选者项艳带来的讲座《北斗系统与定位导航授时PNT关系》，项老师长期从事北斗/GNSS卫星高精度、高可信定位方法研究。本次活动由浦妙芬副校长主持。

项老师为同学们介绍讲解了导航卫星定位的三边交汇原理，从卫星的几何特性出发分析了卫星在水平方向和垂直方向的定位精度差异；比较了全球四大卫星定位系统的差异，并从信息安全的角度着重分析了在当前GPS被广泛使用的情况下，我国为什么要研发北斗卫星导航系统；接着从北斗系统构成（空间段、地面段、用户段）因素分析导航产生误差的原因；最后介绍了北斗导航的徽章、北斗的测量精度及北斗研发过程中的英雄人物。整场讲座过程中，项老师积极与学生互动，多次围绕讲座内容发起提问，学生也踊跃发言、积极回应。

经过本次讲座的科普，学生对北斗卫星导航系统的发展历程、服务性能有了初步的了解与认识，对于国家在科技领域的领先奋进有了更为清晰直观的认识。希望经历不同形式的学习，能在同学们心中种下科学的种子，并为之奋斗。

学生后感

通过今天下午的讲座，我们了解到从1994年来，为北斗系统定位导航发射的卫星在轨有44颗，是全球四大卫星导航系统之一。这个系统用三边交会原理实现定位，其高精度达到以厘米为精确值。

我国于2000年发射第一颗北斗卫星，直到2020年发射共计35颗，范围由全国增设至亚太地区再逐增至全球领域，且具有高精度定位能力，误差极小，覆盖率远超GPS。相较于欧洲的伽利略导航系统，俄国的GLonass以及美国的GPS，我国所持有的北斗导航系统已成为钻研前沿的新“技术”。

回望我国的导航定位发展史：经历了阴阳鱼、司南斗、地图、灯塔的等传统的定位，北斗的诞生以及所带来的成就足以见证我国的科技硬实力正不断增强，作为青年一代的我们应培养起基本的科学素养、培养积极探索兴趣、勤勉学习，为祖国增添自己所能够尽到的一份力量。

高一（1）班 盛亦凡 马家吾 李爱玲

今天，项艳老师给我们科普北斗星系统与定位导航授时PNT的关系。项艳老师十分温柔亲切，先从最简单的问题—什么是北斗卫星系统引入。分析人类物什么需要定位导航？三个角度解决我在哪？我要到那里去？怎么去？接着从现代导航角度分析，先告诉我们时间和空间（时空）基准如秒地定义，世界时等。在大家了解后，再说明地图地球坐标系，用经纬度和海拔高度等我们学过的知识来分析，通俗易懂。老师给我们科普了许多专业知识，三边交会原理，卫星的几何特殊性、从国防角度分析全球四大卫星导航系统差异。

令我印象最深刻的是老师教给我们的将空中卫星作为已知点，同步观测卫星至接收机会距离通过一定算法术得到地面点的三维坐标，最后利用多元高次方程求解便可计算出卫星信号传到地球上的时间。此外，我还了解到了北斗卫星的组成及在生活中的应用。最后，老师向我们介绍了三位北斗英雄并欢迎我们去上海交通大学，我们大家都十分兴奋充满了对来来的向往。

虽只有短短的一个多小时，但我收获甚多，也意识到科学知识的魅力，希望以后还能听到这种有趣且有用的科普讲座，帮助我们打开视野，激发学习兴趣。

                                                   高一（2）班 吴恙

  今天下午的讲座，令我受益匪浅。作为中国自主研发的导航卫星系统，在此之前我也仅仅是听说过这个系统的名称，但在这堂课后，我深入地了解了其工作原理以及其分布。

相对于其他导航而言，北斗导航地优势在于其卫星数量与运行轨迹地多样化，多达35颗，并且在亚洲独设了些许卫星，以保证其精确性。同时我还了解了GNSS地工作原理，知晓是由地面处理信息，并且导航有时偏航地原因。

在这次讲堂之后，我不仅将掌握地知识更加深刻地记于脑海中，并且开拓了眼界，要认识更多课本上没有的知识。

高一3班 宋轶辰

今天，项老师为我们科普了北斗卫星系统，从中我受益匪浅。她向我们介绍了北斗系统地组成，北斗空间段，全球卫星GNSS系统，甚至有球面距离公式，对于GNSS系统拥有全球全球覆盖，卫星发出的信号，接收机同步于产生相同的信号。

北斗导航能提供什么信息呢？例加时间、位置与导航。在互动环节，项老师努力地为我们解疑答惑，从中我抓捕到导航不准的影响因素是太空垃圾和大气层电流层，气流扰动影响传播路径从而导致了测量距离不准，也有可能是地图不准。我对此产生浓厚的兴趣。北斗导航能提供道路交通，航空运输等功能，路径引入的误差包括卫星传播，对流电离层误差与地球形变误差，要消除这些误差才能得到高精度定位结果。

                                                    高一（4）班 李钰