http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-08 11:24:40 來源:廈門藍斯通信股份有限公司
編者按:十八大報告提出,完善知識創新體係,強化基礎研究、前沿技術研究、社會公益技術研究,提高科學研究水平和成果轉化能力,搶占科技發展戰略製高點。實施國家科技重大專項,突破重大技術瓶頸。
我國衛星導航工程建設分為試驗係統、區域係統、北鬥全球係統“三步走”的發展戰略。目前,“北鬥”完成第二步發展目標,覆蓋亞太地區的區域係統全麵可用,今年底向民用用戶提供衛星導航服務,2020年完成35顆衛星組網的全球衛星導航定位係統。
發展衛星導航定位係統耗資巨大,如果不注重民用市場開發,將是巨大的浪費,也會影響北鬥係統的發展和技術進步。
“北鬥”達到全球覆蓋時將擁有30多顆在軌衛星,其定位精度並不比GPS的低。
在功能上,北鬥係統的位置報告、指令傳輸功能是GPS所沒有的。
woguoriqianchenggongjiangdishiliukebeidoudaohangweixingsongruyudingguidao,biaozhizhewoguobeidouweixingdaohangxitongwanchengduiyataidiququanfugaidefazhanmubiao,yishixianquanbuxitonggongnenghezhibiao,jiangyu2020年完成35顆衛星組網的全球衛星導航定位係統(英文縮寫COMPASS)。
我國衛星導航工程建設分為試驗係統、區域係統、北鬥全球係統“三步走”的發展戰略。目前,“北鬥”完成第二步發展目標,覆蓋亞太地區的區域係統全麵可用,今年底將向民用用戶提供衛星導航服務。
北鬥衛星導航係統的迅速發展,引起人們廣泛關注:“北鬥”民用市場前景如何?“北鬥”是否先進可靠?“北鬥”應用的潛力何在?
“北鬥”民用市場亟須加快推動
目前,太空中分布著數十顆導航定位衛星:美國24顆,俄羅斯17顆,我國16顆,歐盟2顆。其中,美國的全球定位係統(GPS)是目前惟一能夠獨立提供全球導航、定位與授時服務的衛星導航係統;俄羅斯的全球導航係統(GLONASS)正在向全球服務方向發展;而歐盟的伽利略(GALILEO)全球衛星導航係統受多種因素和資金問題製約,至今進展緩慢。
weixingdingweiceliangxuyongwuxiandianjishu,yincipinlvshiweixingdaohangxitongdejianshejichuheyunxingbaozheng。shijiegezhuyaodaguozaicifangmiandejiliejingzheng,daozhizheyijiweizhongyaodekongjianzhanlveziyuanbiandejinque。jingguoduociguojipinlvcuoshang,beidouxitongpinlvgongzuoyu2006年3月取得曆史性突破。目前“北鬥”正式進入國際電聯頻率登記總表,標誌著“北鬥”擁有了與GPS、GLONASS、GALILEO等平等的頻率保護地位。
“如果將‘北鬥’與GPS結合使用,比GPS與GLONASS結合使用的效果更好,每位用戶頭頂上的可用衛星,將由過去的4—6顆增加到現在的8—12顆。”中國衛星導航學術年會科學委員會副主席、北鬥衛星導航係統工程副總設計師譚述森表示,“北鬥”的加入,使用戶獲得了更高的精度和更可靠的服務。
“我國亟須加快‘北鬥’民用市場培育,加速推進‘北鬥’產業。”中國科學院院士、北bei鬥dou衛wei星xing導dao航hang係xi統tong工gong程cheng總zong設she計ji師shi孫sun家jia棟dong表biao示shi,發fa展zhan衛wei星xing導dao航hang定ding位wei係xi統tong耗hao資zi巨ju大da,如ru果guo單dan純chun用yong於yu軍jun事shi,不bu注zhu重zhong民min用yong市shi場chang開kai發fa,這zhe是shi對dui衛wei星xing資zi源yuan的de巨ju大da浪lang費fei,也ye會hui影ying響xiang北bei鬥dou係xi統tong的de發fa展zhan和he技ji術shu進jin步bu。如ru果guo我wo國guo像xiang美mei、俄一樣,等完成衛星全球覆蓋才來發展民用市場,也不利於空間技術的轉化和人才隊伍的培養。俄羅斯在這方麵曾有過深刻教訓,其GLONASS全球係統於1996年投入使用,由於民用市場發展緩慢、經濟困難無力補網,基本不能提供可靠服務。
“北鬥”定位精度與GPS相當
在向某個特定用戶提供定位服務時,GPS使用4顆在軌衛星,而北鬥實驗係統僅使用2顆、區域係統使用4顆,這是否意味著“北鬥”正在向GPS的發展方向靠攏?
GPS采用無源定位方式,而北鬥實驗係統采用有源定位方式、北鬥區域係統采用有源、無源兩種定位方式,因此“北鬥”具有有源和無源兩種定位方式,這反而是“北鬥”的優勢所在。
GPS最初是利用核潛艇與其中4顆ke在zai軌gui衛wei星xing的de相xiang互hu位wei置zhi關guan係xi,通tong過guo方fang程cheng式shi解jie算suan出chu核he潛qian艇ting位wei置zhi,這zhe是shi一yi種zhong無wu源yuan方fang式shi,即ji核he潛qian艇ting不bu向xiang衛wei星xing發fa射she定ding位wei信xin息xi,隻zhi有you衛wei星xing向xiang核he潛qian艇ting發fa送song信xin息xi。然ran而er,這zhe種zhong方fang式shi也ye有you不bu足zu之zhi處chu,即ji沒mei有you利li用yong地di麵mian測ce繪hui成cheng果guo,需xu要yao衛wei星xing數shu也ye較jiao多duo。
上世紀80年代,由於我國經濟實力較弱,無法像美俄一樣大量發射衛星。於是,我國軍事測繪專家推出“雙星定位”理論,即將大地測量成果與太空衛星定位相結合。這是一種有源定位方式(即用戶需向衛星發送定位申請信號),雖sui然ran僅jin僅jin使shi用yong兩liang顆ke在zai軌gui衛wei星xing,但dan定ding位wei精jing度du也ye能neng滿man足zu需xu求qiu。如ru今jin,我wo國guo北bei鬥dou區qu域yu係xi統tong增zeng加jia了le無wu源yuan定ding位wei方fang式shi,用yong戶hu可ke以yi便bian捷jie地di在zai兩liang種zhong定ding位wei方fang式shi中zhong自zi由you轉zhuan換huan。
孫家棟表示,“北鬥”衛星發射到不同的太空軌道,正是為了使覆蓋亞太地區的“北鬥”衛星密度不小於GPS,而且今後達到全球覆蓋時將擁有30多顆在軌衛星,“北鬥”的定位精度並不比GPS的低。
在實際應用中,GPS為特許民間用戶提供“精碼”服務,其單點定位精度為5—10米;對於非特許一般民間用戶,提供“粗碼”服務,其單點定位精度為20—40米。此前,由於美國僅向我國提供“粗碼”服務,無法滿足諸如精密測量等民用需求。於是,我國組織建設了衛星導航增強係統,迫使美國開放中國區域的GPS精碼服務,從而使GPS定位精度達到10米左右。目前,“北鬥”定位精度已由此前的25米提高到北鬥二號的10米。
有源定位和短信功能是“北鬥”的獨特優勢
“北鬥”擁有的其中一種定位方式有源定位方式,往往被人詬病;而其獨有的短報文通信功能,也往往被人稱為無用的“雞肋”,事實是否如此?
“實際上,這正是‘北鬥’的優勢所在,也體現了‘北鬥’卓越的係統頂層設計和今後的擴展能力。”譚述森表示,GPS的無源定位方式隻解決了“我在哪兒”的問題,而“北鬥”的有源定位方式同時解決了“我在哪兒”和“你在哪兒”的問題,可以說“靠一個北鬥用戶機就可以走遍天下”。
今年初,我國的一支地質勘探隊,在攜帶GPS用戶機進入無人區工作時失蹤;而在南海捕魚的幾千條漁船,由於裝備了北鬥導航係統,沒有一艘船因為海上風暴而迷航,這就是定位方式差異導致的結果。
“為在城市高樓群或高山峽穀中的用戶提供定位服務,‘北鬥’也比GPS強一些。因為在頭頂上的狹窄空域,前者比較容易同時找到兩顆在軌衛星,而後者很難在頭頂上同時找到4顆衛星。”譚述森說。
中國衛星導航定位應用管理中心主任楊寶峰介紹:北鬥區域係統的建成和開通運行,標誌著中國衛星導航事業的跨越式發展,也標誌著“北鬥”的應用將進入規模化、社會化階段。與GPS係統相比,“北鬥”有著自身的特色和優勢,服務上與GPS基本相當,在功能上,北鬥係統的位置報告、指令傳輸功能是GPS所沒有的。因此可以說,就國內應用而言,GPS能做到的,“北鬥”都可以做,而且“北鬥”所具有的特色優勢,一定會比GPS應用得更好、更廣。
如今,美國研發的第三代GPS以及歐盟、印度等國正在研發建設的新係統,都在考慮增加有源定位方式。“別人學‘北鬥’,並不令人奇怪;今後中國人不用‘北鬥’,這才是令人奇怪的事。”南方測繪集團技術管理中心技術總監李耀忠感慨地說,雖然“北鬥”在地麵站設備、用戶設備、衛星技術等方麵與美國仍有差距,但在頂層設計和係統結構方麵的優勢,能在相當程度上彌補我國在基礎工業方麵的不足。