公司新聞

北鬥衛星導航全球系統，即北鬥三号正式啓動建設——

　　正在蓬勃成長的軍民融合典範

　　■中國國防報(bào)記者　郭 萌

　　寫在前面

　　作(zuò)爲軍民融合的典範，有人說，時(shí)間維度和(hé)空(kōng)間維度是北鬥衛星導航系統(以下(xià)簡稱“北鬥系統”)發揮作(zuò)用(yòng)的“主戰場”，它所提供的時(shí)間信息和(hé)位置信息，越來(lái)越成爲萬物互聯不可或缺的要素，并成爲世界生生不息的見證。

　　9月16日，在第六屆中國衛星導航與位置服務年會(huì)暨首屆衛星應用(yòng)國際博覽會(huì)上(shàng)，全球首個支持新一代北鬥三号信号體制的高(gāo)精度導航定位芯片正式發布。同時(shí)，會(huì)上(shàng)傳來(lái)消息，我國北鬥衛星導航全球系統(又稱爲“北鬥三号”)正式啓動建設，計(jì)劃今年發射四顆全球組網衛星，拉開(kāi)面向全球服務的帷幕。

　　本報(bào)記者采訪了(le)中國科學院院士、北鬥衛星導航系統副總設計(jì)師楊元喜，中國衛星導航工(gōng)程中心主任助理(lǐ)高(gāo)維廣，北鬥二号地面運控系統總師周建華，帶你(nǐ)一探正在蓬勃成長的北鬥系統，怎樣點亮(liàng)人們的生活，以及探尋其應用(yòng)現(xiàn)狀及未來(lái)發展趨勢。

　　■話(huà)技術——

　　給國防安全提供重要保障

　　記者：自(zì)2015年3月首顆新一代北鬥衛星發射升空(kōng)，到(dào)如今全球首個支持北鬥三号信号體制的芯片發布，北鬥系統的建設，不斷成爲公衆關注的焦點。北鬥“三步走”戰略已走到(dào)至關重要的“最後一步”，北鬥三号即将向全球提供服務，在技術創新層面，新一代北鬥系統有怎樣的特點？

　　楊元喜：根據北鬥系統“三步走”發展戰略，2000年邁出了(le)“第一步”建成北鬥衛星導航試驗系統;“第二步”則建成了(le)由14顆組網衛星和(hé)32個地面站(zhàn)天地協同組網運行的北鬥二号衛星導航系統;“第三步”是到(dào)2020年前後将建成由5顆地球靜止軌道(dào)衛星和(hé)30顆非地球靜止軌道(dào)衛星組成的北鬥衛星導航全球系統，也(yě)就是北鬥三号。中國成爲繼美(měi)、俄之後，世界上(shàng)第3個擁有自(zì)主衛星導航系統的國家。

　　北鬥三号與北鬥二号的區(qū)别不僅在于衛星組網從(cóng)區(qū)域走向了(le)全球，它在載荷、星間鏈路、激光通信等方面都有創新，并且還增加了(le)衛星搜救功能(néng)及全球位置報(bào)告功能(néng)。另外(wài)，北鬥三号采用(yòng)星載氫原子鐘(zhōng)，其精度将比北鬥二号的星載铷原子鐘(zhōng)提高(gāo)一個數量級。

　　北鬥三号的應用(yòng)，将對(duì)國家的經濟建設和(hé)國防安全提供重要的保障。

　　《國土資源“十三五”科技發展規劃》明(míng)确提出，要以深地、深海、深空(kōng)爲主攻方向和(hé)突破口，構建向地球深部進軍、向深海空(kōng)間拓展和(hé)深空(kōng)對(duì)地觀測的國土資源戰略科技新格局。

　　在向地球深部進軍的過程中，中國需要建設自(zì)己的全球衛星導航系統，北鬥三号是我們國家定位導航實驗室核心基礎設施，必将起到(dào)關鍵作(zuò)用(yòng)。

　　在核心技術方面，北鬥三号也(yě)将有所突破。衆所周知(zhī)，衛星導航系統是“脆弱”的，一旦到(dào)了(le)水(shuǐ)下(xià)、室内、井下(xià)或者被其他(tā)物質遮擋，信号就有中斷的危險。對(duì)于國防、電力、金(jīn)融等核心領域基礎設施，信号中斷将會(huì)帶來(lái)大(dà)危機。這(zhè)要怎麽辦呢(ne)？構建一個堅韌可靠的全空(kōng)間PNT(定位、導航、授時(shí)的簡稱)服務體系是“北鬥人”的下(xià)一個目标。PNT由多種信息源構成，包括天文(wén)導航信息、天基增強系統信息、地基增強系統信息、海基導航信息、量子慣導等，全空(kōng)間PNT服務體系将從(cóng)深空(kōng)、深地到(dào)深海建立起全方位PNT信号源，這(zhè)些(xiē)信号源與高(gāo)空(kōng)GNSS(全球衛星導航系統的簡稱)衛星産生結合，綜合處理(lǐ)空(kōng)中、地面、海面、海底的信息，讓信号不再“脆弱”中斷。

　　■話(huà)應用(yòng)——

　　助力全球最大(dà)營運車輛動态監管系統建設

　　記者：前不久共享單車ofo與北鬥系統戰略合作(zuò)推出了(le)北鬥智能(néng)鎖，小(xiǎo)藍車bluegogo利用(yòng)北鬥技術實現(xiàn)了(le)精準定位，如今國家北鬥精準服務網已經覆蓋全國400餘個城(chéng)市，未來(lái)應用(yòng)受益人口将再增1億。北鬥系統越來(lái)越多地應用(yòng)到(dào)市民生活中。請(qǐng)您介紹目前北鬥系統的應用(yòng)現(xiàn)狀如何？未來(lái)在哪些(xiē)應用(yòng)領域還将有所創新？

　　高(gāo)維廣：北鬥系統是我們國家重要的時(shí)空(kōng)基礎設施，一直以來(lái)秉持着開(kāi)放(fàng)、自(zì)主、兼容的原則，服務于國防建設和(hé)經濟社會(huì)發展。随着北鬥系統建設和(hé)服務能(néng)力的發展，現(xiàn)已形成比較完備的包括基礎産品、應用(yòng)終端、系統應用(yòng)和(hé)運營服務的應用(yòng)産業體系，相關産品推廣到(dào)交通運輸、海洋漁業、水(shuǐ)文(wén)監測、氣象預報(bào)、通信時(shí)統、電力調度、救災減災等諸多領域。

　　近年來(lái)，北鬥系統助力智慧交通成績不菲，越來(lái)越多的汽車廠(chǎng)家把北鬥系統放(fàng)到(dào)車載系統裏面。據統計(jì)，截止到(dào)今年9月份，北鬥導航型芯片模塊銷量已經達到(dào)4000萬片。在行業示範項目帶動下(xià)，全國超過400萬輛營運車輛安裝北鬥終端，形成了(le)全球最大(dà)的營運車輛動态監管系統。

　　智慧城(chéng)市建設中，“長三角衛星導航應用(yòng)示範”工(gōng)程順利完成驗收，北鬥系統爲上(shàng)海智慧城(chéng)市建設貢獻力量。在北京市示範項目帶動下(xià)，北鬥系統已經推廣9萬台/套北鬥終端，應用(yòng)在電商物流、應急預警、智能(néng)交通等領域，并做出了(le)很(hěn)好(hǎo)的示範。

　　由此可見，北鬥系統已經在諸多民生領域實現(xiàn)了(le)跨界融合，以融合爲特征的“北鬥+互聯網+其他(tā)行業”新模式，正在構建以北鬥時(shí)空(kōng)信息爲主要内容的新興産業鏈。

　　中國高(gāo)度重視(shì)北鬥系統發展，将北鬥系統與“一帶一路”、軍民融合、信息化發展等戰略深度融合。北鬥産業迎來(lái)政策密集發布期，2016、2017兩年間，我國出台與北鬥相關的國家政策和(hé)地方政策多達26項。在大(dà)衆創業、萬衆創新和(hé)“一帶一路”戰略推動下(xià)，北鬥産業即将迎來(lái)黃金(jīn)機遇期。

　　同時(shí)，我國把穩步推動北鬥系統走出去列入“一帶一路”建設任務，北鬥爲服務“一帶一路”沿線國家做足了(le)準備。

　　據專家預計(jì)，到(dào)2020年，移動智能(néng)終端和(hé)汽車終端總持有量将達到(dào)近20億，到(dào)時(shí)北鬥産業在國際上(shàng)的格局将能(néng)穩定，真正将北鬥系統發揮好(hǎo)指日可待。

　　此外(wài)，在推廣北鬥三号應用(yòng)的同時(shí)，我們不排斥美(měi)國GPS衛星導航系統、歐洲伽利略衛星導航系統和(hé)俄羅斯格洛納斯衛星導航系統等其他(tā)全球導航衛星系統。我們希望在兼容和(hé)服務操作(zuò)的條件下(xià)，來(lái)推廣北鬥，希望依靠中國的技術、中國的服務讓具有中國自(zì)主知(zhī)識産權的北鬥系統走向全世界。

　　■話(huà)未來(lái)——

　　突破導航限制，支持深空(kōng)探索

　　記者：有不少國内外(wài)專家預言，未來(lái)北鬥三号将成爲世界一流的全球衛星導航系統。北鬥三号未來(lái)的發展方向是怎樣的？

　　周建華：凡是建設全球衛星導航系統的國家，都十分關注高(gāo)精度定位建設，北鬥系統也(yě)不例外(wài)。比如，最新發布的全球首個支持新一代北鬥三号信号體制的高(gāo)精度導航定位芯片，就是爲了(le)在沒有地基增強的情況下(xià)實現(xiàn)亞米級的定位精度。

　　我們都知(zhī)道(dào)，衛星導航系統嚴格依賴于地面的操控，一旦離開(kāi)地面站(zhàn)，整個系統将不能(néng)工(gōng)作(zuò)，而在面臨自(zì)然災害或者軍事(shì)行動中，地面應用(yòng)情況更複雜(zá)，系統支持工(gōng)作(zuò)更困難。所以在北鬥系統發展計(jì)劃中，下(xià)一步功能(néng)創新将“瞄準”如何使衛星導航系統在不依賴地面操控的狀态下(xià)依然能(néng)夠很(hěn)好(hǎo)地工(gōng)作(zuò)。

　　最近研究出的項目，不僅能(néng)夠讓我們的衛星導航系統自(zì)主運行，并能(néng)夠支持更大(dà)範圍，低(dī)空(kōng)飛(fēi)行器甚至高(gāo)軌乃至深空(kōng)活動。

　　衆所周知(zhī)，在地球和(hé)月球之間分布有5個拉格朗日點，隻需将飛(fēi)行器發射至相應位置，就能(néng)使衛星導航系統在地面沒有操控的時(shí)候依然可以精準定位。

　　另外(wài)，由于地球到(dào)月球的距離長達30萬公裏，還需要一些(xiē)地面的鏈路，與衛星構建聯合觀測。依靠聯合觀測就可以支持深空(kōng)探測器，也(yě)可以支持低(dī)軌網絡、高(gāo)軌網絡和(hé)深空(kōng)網絡的所有運行。北鬥系統采用(yòng)靜止衛星，形成定點定位始終運行在中國及亞太的上(shàng)空(kōng)，覆蓋到(dào)南亞還有南半球部分，比美(měi)國的GPS衛星導航系統的移動衛星更能(néng)爲中國以及亞太區(qū)域用(yòng)戶提供精度更高(gāo)的定位和(hé)靜态衛星數據。其次，北鬥不僅能(néng)夠提供美(měi)國GPS衛星導航系統無源定位，還采用(yòng)有源定位的方式，快(kuài)速定位并形成信息循環。

　　另外(wài)，該項目還能(néng)夠解決衛星自(zì)主定軌問題，我們知(zhī)道(dào)衛星受地球引力的影響，如果沒有來(lái)自(zì)地面的精準定位，其本身是無法定軌的，但(dàn)隻要對(duì)星際之間進行跟蹤，對(duì)星際進行觀測，在理(lǐ)論上(shàng)可以在絕對(duì)的空(kōng)間精确下(xià)，将軌道(dào)定位出來(lái)，無需依賴地面。完成上(shàng)述的活動，隻需要一星四箭發射衛星，就可以将相應的配套載荷“拷貝”至深空(kōng)，就能(néng)拓展人類活動，支持地月空(kōng)間探索及火星探測的需要。

　　未來(lái)，北鬥系統肯定要走跟美(měi)國GPS衛星導航系統不一樣的路，以實現(xiàn)我們衛星導航系統更強更好(hǎo)的能(néng)力。