北斗卫星导航系统
北斗卫星导航系统（BeiDou Navigation Satellite System）是中国着眼于国家安全和经济社会发展需要，自主建设、独立运行的卫星导航系统，是为全球用户提供全天候、全天时、高精度的定位、导航和授时服务的国家重要空间基础设施。
北斗系统由空间段、地面段和用户段三部分组成。空间段由若干地球静止轨道卫星、倾斜地球同步轨道卫星和中圆地球轨道卫星组成。地面段包括主控站、时间同步/注入站和监测站等若干地面站，以及星间链路运行管理设施。用户段包括北斗及兼容其他卫星导航系统的芯片、模块、天线等基础产品，以及终端设备、应用系统与应用服务等。
北斗系统增强系统包括地基增强系统与星基增强系统。北斗地基增强系统是北斗卫星导航系统的重要组成部分，按照“统一规划、统一标准、共建共享”的原则，整合国内地基增强资源，建立以北斗为主、兼容其他卫星导航系统的高精度卫星导航服务体系。利用北斗/GNSS高精度接收机，通过地面基准站网，利用卫星、移动通信、数字广播等播发手段，在服务区域内提供1.2米、分米级和厘米级实时高精度导航定位服务。提升系统建设分两个阶段实施，一期为2014年到2016年底，主要完成框架网基准站、区域加强密度网基准站、国家数据综合处理系统，以及国土资源、交通运输、中科院、地震、气象、测绘地理信息等六个行业数据处理中心等建设任务，建成基本系统，在全国范围提供基本服务；二期为2017年至2018年年底，主要完成区域加强密度网基准站补充建设，进一步提升系统服务性能和运行连续性、稳定性、可靠性，具备全面服务能力。
北斗星基增强系统北斗卫星导航系统的重要组成部分，通过地球静止轨道卫星搭载卫星导航增强信号转发器，可以向用户播发星历误差、卫星钟差、电离层延迟等多种修正信息，实现对于原有卫星导航系统定位精度的改进。按照国际民航标准，开展北斗星基增强系统设计、试验与建设。已完成系统实施方案论证，固化了系统在下一代双频多星座（DFMC）SBAS标准中的技术状态，进一步巩固了BDSBAS作为星基增强服务供应商的地位。
随着北斗系统建设和服务能力的发展，目前很多相关产品已逐步渗透到人类社会生产和人们生活的方方面面，为全球经济和社会发展注入新的活力。
表3.2.1 分层学习要求
信息的革命与发展
通过前面对电磁波的特点和应用的学习，我们已经知道电磁波能传递信息和能量。而当今的人们正处在信息化高速发展的时代里，信息对每个人的重要性不言而喻，信息技术的发展和利用对于21世纪的人类来讲正扮演着不可替代的角色。而信息的革命与发展有着非常悠久的历史，下面就简单介绍其发展历程。
在我国古代，人们用烽火台和飞鸽传书的方式进行远距离紧急信息传播，虽然相比今天的技术十分匮乏，但是这些传递信息的方式在当时的条件下依然发挥着重要作用。这些方式一直存在于19世纪之前的几千年里，由于科学技术进步缓慢，信息技术一直没有什么实质性的进展。
从18世纪末至19世纪中叶，科学家对电磁感应现象的研究和发现帮助人们尝试着用电流来传递信息。1835年美国画家莫尔斯经过苦心研究，发明了第一台实用的有线电报机，奠基了信息传递跨时代的里程碑。
1862年，物理学家麦克斯韦预言电磁波的存在，20多年后德国物理学家赫兹用实验证实电磁波的存在。从那以后，科学家们开始忙了起来，无线电报、电话、无线电广播、电视、雷达等纷纷而来，这些新生事物推动着人类文明迈向一个伟大的时代。
到了今天，人们能够通过多种方式非常便捷地与他人进行信息的传递和交流。然而这一切都要归功于信息技术的革命与发展，因此我们要满怀敬畏之心来学习知识，学习前人留下的智慧，并且力争为将来更伟大的人类文明的发展做出自己的努力和贡献。
1.你是如何理解“信息”这个词？
三大通信网络
信息技术的发展形成了现代非常便捷高效的通讯方式，而通讯方式是依托于具体的通信网络，现代通信网络主要分为卫星通信、光缆通信以及移动通信三种方式。
卫星通信主要用于远距离的信息传递。地面上通过基站向地球同步卫星发射电磁波，同步卫星接收以后再发射到地球的另一处基站，从而实现两个相距较远地方信息的传递。有时当距离足够远，可能需要2颗、3颗甚至更多的同步卫星一起完成，图3.2.1是同步卫星的照片和3颗同步卫星同时工作的示意图，理论上3颗同步卫星可实现全球信息覆盖。
2.什么是地球同步卫星？
图3.2.1 卫星通信
图3.2.2是北斗卫星导航系统模拟真实情景下的布局模型图，这是我国在卫星导航系统中自主研发的重要成果，保障了人们的出行安全。
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图3.2.2 北斗卫星导航
在八年级上学期我们已经简单了解光现象有两个主要特点：一是在同种均匀介质中沿直线传播；二是光源的发光往往是发散的，距离越远，能量越低。那有没有什么办法使光携带信息在特定的管道中传播，且损失能量很少呢？
1966年，华裔物理学家高锟首次利用无线电波导通信的原理，提出了低损耗的的光导纤维概念。
1970年，美国康宁公司首次成功研制损耗为20 dB/km的石英光纤，它是一种理想的传输介质。
1970 年，贝尔实验室研制成功室温下连续振荡的半导体激光器（LD）。从此，开始了光缆通信迅速发展的时代。
如图3.2.3所示，光纤结构分为涂覆层、包层和纤芯三个主要部分，通过让入射光携带上所需传递的信息，光在光纤的内壁连续反射，整个过程光能损耗非常少，通过光纤就实现信息从一端到另一端的传递，这就是光缆通信的原理。而光纤通信在生活中应用最广泛的就是宽带网络，因为光缆通信损耗很低。
所以有线网络通常来说比Wi-Fi信号网速更快，信号更稳定。光缆通信具有很多优点，例如：传输频带极宽，通信容量很大；光纤衰减小，无中继设备，传输距离远；频率稳定，信号传输质量高；光纤抗电磁干扰，保密性好。
3.光缆通信利用了什么光学原理？
图3.2.3 光缆通信
光缆通信的技术到今天已经发展非常成熟，在大学里大家可以更深度地学习光通信技术，期待未来的你们能在这个领域发光发热。
截至2020年12月，我国手机用户规模达10亿左右。移动通信技术的发展主要基于20世纪七八十年代数字技术、电子技术的快速发展，以及由美国贝尔实验室推出的蜂窝系统理论。
当前最为普遍的手机通信系统是由移动台、基站和移动交换中心组成，他们形成了一个数字蜂窝系统，如图3.2.4所示。移动台就是手机或车载电话，它既能发射无线电波，也能接收无线电波。华为技术有限公司5G移动通信技术将会给移动通信以及其他领域带来更丰富、更先进的技术支持，这将会给我们的世界带来更加丰富的体验。
4.移动通信有什么优点？
图3.2.4 数字蜂窝系统
5G
移动通信延续着每十年一代技术的发展规律，已历经1G、2G、3G、4G的发展。每一次代际跃迁，每一次技术进步，都极大地促进了产业升级和经济社会发展。从1G到2G，实现了模拟通信到数字通信的过渡，移动通信走进了千家万户；从2G到3G、4G，实现了语音业务到数据业务的转变，传输速率成百倍提升，促进了移动互联网应用的普及和繁荣。当前，移动网络已融入社会生活的方方面面，深刻改变了人们的沟通、交流乃至整个生活方式。4G网络造就了非常辉煌的互联网经济，解决了人与人随时随地通信的问题，随着移动互联网快速发展，新服务、新业务不断涌现，移动数据业务流量爆炸式增长，4G移动通信系统难以满足未来移动数据流量暴涨的需求，急需研发下一代移动通信（5G）系统。
第五代移动通信技术（英语：5th Generation Mobile Communication Technology简称5G）是具有高速率、低时延和大连接特点的新一代宽带移动通信技术，是实现人机物互联的网络基础设施。5G作为一种新型移动通信网络，不仅要解决人与人通信，为用户提供增强现实、虚拟现实、超高清（3D）视频等更加身临其境的极致业务体验，更要解决人与物、物与物通信问题，满足移动医疗、车联网、智能家居、工业控制、环境监测等物联网应用需求。最终，5G将渗透到经济社会的各行业各领域，成为支撑经济社会数字化、网络化、智能化转型的关键新型基础设施。
2018年2月27日，华为在MWC2018大展上发布了首款3GPP标准5G商用芯片巴龙5G01和5G商用终端，支持全球主流5G频段，包括Sub6GHz（低频）、mmWave（高频），理论上可实现最高2.3Gbps的数据下载速率。
2019年7月，天府第七中学当选四川省5G产业联盟理事单位。
2021年4月19日，在国新办举行的政策例行吹风会上，工业和信息化部副部长刘烈宏表示，我国已初步建成了全球最大规模的5G移动网络。
5G技术应用非常广泛，主要涉猎有工业、车联网与自动驾驶、能源以及医疗等。随着技术的支持以及相关产业的快速发展，相信未来的世界必将更精彩。
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