3月1日,全國政協(xié)委員、北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)總設(shè)計(jì)師楊長風(fēng)接受媒體采訪時(shí)表示,接連發(fā)射的6顆北斗三號實(shí)現(xiàn)組網(wǎng),用以驗(yàn)證北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)全球組網(wǎng)的基本框架。這6顆衛(wèi)星就包括于2月12日發(fā)射的第二十八、二十九顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星。而這只是2018年北斗“大戲”的序幕。
據(jù)全國政協(xié)委員、中國航天科技集團(tuán)五院(以下簡稱五院)黨委書記趙小津介紹,2018年北斗三號計(jì)劃實(shí)施10次發(fā)射任務(wù),共發(fā)射18顆衛(wèi)星,為“一帶一路”沿線國家和地區(qū)提供基本服務(wù),并為2020年完成30余顆衛(wèi)星組網(wǎng)、實(shí)現(xiàn)全球服務(wù)打下關(guān)鍵基礎(chǔ)。后續(xù),我國還將以北斗系統(tǒng)為核心,構(gòu)建國家綜合導(dǎo)航定位授時(shí)體系,將在天空、地面、水下、室內(nèi)構(gòu)成完整體系,顯著提升國家時(shí)空信息服務(wù)能力。
媲美GPS 北斗只差幾顆星
作為我國科技領(lǐng)域中長期發(fā)展規(guī)劃的16項(xiàng)重大專項(xiàng)之一,建設(shè)高性能、高可靠的北斗全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),既是對北斗區(qū)域系統(tǒng)的完善與升級,也是瞄準(zhǔn)世界一流衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的攀登。
五院北斗三號工程副總設(shè)計(jì)師、衛(wèi)星首席總設(shè)計(jì)師謝軍介紹,相比北斗二號區(qū)域系統(tǒng),北斗三號實(shí)現(xiàn)了多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)突破,能為用戶提供更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。系統(tǒng)建成后,性能將與GPS相當(dāng)。
北斗系統(tǒng)不可能像GPS那樣,在全球建立地面測控站。為解決境外衛(wèi)星數(shù)據(jù)傳輸問題,研制團(tuán)隊(duì)采取星間、星地傳輸功能一體化設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了衛(wèi)星與衛(wèi)星、衛(wèi)星與地面站的鏈路互通。即使地面站無法直接聯(lián)系飛在地球另一面的北斗衛(wèi)星,但通過衛(wèi)星之間的通信,也能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸。同時(shí),星間鏈路技術(shù)還能通過全新網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、管理策略和路由策略,讓北斗衛(wèi)星相互測距,自動(dòng)“保持隊(duì)形”,減輕地面管理維護(hù)壓力。
衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的可靠性、連續(xù)性面臨著苛刻的要求,其服務(wù)一旦中斷,國家和社會的正常運(yùn)行會受到很大影響。五院北斗三號衛(wèi)星總指揮遲軍介紹,北斗三號衛(wèi)星具備60天以上完全自主運(yùn)行能力,即使地面站出現(xiàn)故障,仍能夠正常在軌工作。同時(shí)該衛(wèi)星憑借多項(xiàng)可靠性措施,具備故障自我診斷、修復(fù)能力,設(shè)計(jì)壽命達(dá)10年以上。
星載原子鐘是確保導(dǎo)航定位精度的關(guān)鍵設(shè)備。北斗三號衛(wèi)星配置了五院西安分院抓總研制的新一代銣原子鐘,其頻率穩(wěn)定度較北斗二號系統(tǒng)提高了10倍,達(dá)到世界先進(jìn)水平。這將使北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的定位精度由10米級跨越至米級,測速和授時(shí)精度也同步提高一個(gè)量級。同時(shí)北斗三號衛(wèi)星還將配置中國航天科工集團(tuán)二院203所新研制的氫原子鐘,其質(zhì)量和功耗比銣原子鐘大,但穩(wěn)定性和漂移率等指標(biāo)更優(yōu)。兩種原子鐘配合應(yīng)用,將力助北斗導(dǎo)航“指哪兒到哪兒”。
由“高大上”到“接地氣” 大眾應(yīng)用觸手可及
中國衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)管理辦公室主任冉承其于2017年12月在國新辦發(fā)布會上介紹,北斗與互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)融合,建成高精度時(shí)空信息云服務(wù)平臺,推出全球首個(gè)支持北斗的加速輔助定位系統(tǒng)服務(wù)覆蓋200多個(gè)國家和地區(qū),用戶突破1億,日服務(wù)達(dá)2億次。
目前北斗系統(tǒng)已形成包括基礎(chǔ)產(chǎn)品、應(yīng)用終端、運(yùn)行服務(wù)等較為完整的北斗產(chǎn)業(yè)體系。
通過開展北斗行業(yè)示范,衛(wèi)星導(dǎo)航與國民經(jīng)濟(jì)各行業(yè)實(shí)現(xiàn)了深度融合:全國有480萬輛營運(yùn)車輛安裝北斗兼容終端,形成了全球最大的北斗車聯(lián)網(wǎng)平臺,有效加強(qiáng)了道路營運(yùn)車輛監(jiān)控效率,提高了道路運(yùn)輸安全水平。交通運(yùn)輸部發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示,2016年道路運(yùn)輸重大事故率和人員傷亡率相比2012年分別下降約50%。此外,全國4萬余艘漁船安裝北斗,累計(jì)救助漁民上萬人;借助北斗系統(tǒng),突發(fā)重大災(zāi)情上報(bào)時(shí)間縮短至1小時(shí)內(nèi),應(yīng)急救援響應(yīng)效率提升2倍;基于北斗的高精度服務(wù)已用于精細(xì)農(nóng)業(yè)、危房監(jiān)測、無人駕駛等領(lǐng)域。
不僅如此,“5年來,北斗由‘高大上’轉(zhuǎn)為‘接地氣’?!比匠衅湔f,北斗系統(tǒng)的大眾應(yīng)用也觸手可及。世界主流手機(jī)芯片大都支持北斗,國內(nèi)銷售的智能手機(jī)北斗正成為標(biāo)配;在北京,已有3萬多輛出租車、兩萬余輛公交車安裝北斗;1500輛物流貨車及1.9萬名配送員,使用北斗終端和手環(huán)接入物流云平臺,實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)調(diào)度;共享單車配裝北斗實(shí)現(xiàn)精細(xì)管理;支持北斗的手表、手環(huán)、學(xué)生卡,更加方便人們?nèi)粘I睢?/p>
既要做中國的北斗 也要做世界的北斗
2017年12月上旬,中美雙方簽署《北斗與GPS信號兼容與互操作聯(lián)合聲明》(簡稱《聲明》),兩大衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)將實(shí)現(xiàn)民用信號互操作。中科院國家授時(shí)中心副主任盧曉春認(rèn)為,該協(xié)議的簽署具有歷史意義,將為用戶帶來更優(yōu)質(zhì)、便捷的服務(wù)。
此次《聲明》指出,北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)與GPS全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在國際電聯(lián)框架下實(shí)現(xiàn)射頻兼容,兩系統(tǒng)民用信號B1C和L1C實(shí)現(xiàn)互操作。用戶可以同時(shí)使用北斗和GPS民用信號,無需顯著增加成本就可以享受到更好的服務(wù)。
盧曉春介紹,根據(jù)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的工作原理,接收機(jī)需要同時(shí)“看到”至少4顆導(dǎo)航衛(wèi)星,才能實(shí)現(xiàn)定位。如果使用單一導(dǎo)航系統(tǒng),可能在某一區(qū)域上空衛(wèi)星數(shù)量有限,冗余不足,一旦接收機(jī)與某顆衛(wèi)星斷開聯(lián)系,會影響定位服務(wù)的持續(xù)性。北斗與GPS實(shí)現(xiàn)互操作以后,相當(dāng)于把原本各自為戰(zhàn)的導(dǎo)航系統(tǒng)整合在一起。用戶用一臺接收機(jī)能同時(shí)接收兩個(gè)系統(tǒng)的衛(wèi)星信號,GPS衛(wèi)星數(shù)量不夠,還有北斗衛(wèi)星,這樣一來定位的穩(wěn)定性和精度會更高。
當(dāng)今世界,GPS、北斗、格洛納斯、伽利略四大衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)爭奇斗艷,若全部建成,全球?qū)Ш叫l(wèi)星將達(dá)百顆以上。北斗系統(tǒng)始終踐行“中國的北斗,世界的北斗”理念,要與其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)相互兼容、共同發(fā)展,造福全球“一家人”。
在這一原則指導(dǎo)下,北斗系統(tǒng)設(shè)計(jì)了兼容互操作技術(shù),為用戶能在終端上接收多個(gè)信號提供了基礎(chǔ),由此帶來的便利性將保證全球用戶利益的最大化。
冉承其說,多年來我國持續(xù)推動(dòng)北斗系統(tǒng)國際化發(fā)展,積極務(wù)實(shí)開展國際交流與合作。其中,中美將開展北斗新增全球信號兼容與互操作協(xié)調(diào),并推動(dòng)增強(qiáng)系統(tǒng)及民航應(yīng)用、民用服務(wù)與監(jiān)測評估等領(lǐng)域合作;中俄于2016年11月全面啟動(dòng)衛(wèi)星導(dǎo)航監(jiān)測評估服務(wù)平臺、北斗與格洛納斯跨境運(yùn)輸車輛聯(lián)合應(yīng)用示范、衛(wèi)星導(dǎo)航芯片聯(lián)合設(shè)計(jì)中心等7個(gè)合作項(xiàng)目,目前正在推進(jìn)星基增強(qiáng)系統(tǒng)、衛(wèi)星導(dǎo)航領(lǐng)域教育培訓(xùn)項(xiàng)目等新合作;中歐已完成北斗與伽利略系統(tǒng)導(dǎo)航頻段的首輪頻率協(xié)調(diào),協(xié)商建立了兩系統(tǒng)兼容與互操作等領(lǐng)域交流合作機(jī)制。此外,我國還積極推動(dòng)北斗系統(tǒng)進(jìn)入國際民航、國際海事、移動(dòng)通信等國際組織相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),并廣泛參與國際衛(wèi)星導(dǎo)航組織活動(dòng)。
如今,中國北斗已敞開胸懷,等待世界的接納。